Нелинейный статический анализ (гиперупругость, часть 2)¶
Для этого анализа используются данные из tutorial/04_hyperelastic_spring.
Объект анализа¶
Объектом анализа является пружина; ее геометрия показана на рис. 4.4.1, а данные сетки — на рис. 4.4.2.
| Параметр | Описание | Примечания | Ссылка |
|---|---|---|---|
| Тип анализа | Нелинейный статический анализ (гиперупругость) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| Число узлов | 78,771 | ||
| Число элементов | 46,454 | ||
| Тип элемента | 10-узловой квадратичный тетраэдральный элемент | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| Имя материала | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| Свойство материала | HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE | |
| Граничные условия | Закрепление / заданное перемещение | ||
| Решение системы | CG/AMG | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5 |
Рис. 4.4.1: Форма пружины
Рис. 4.4.2: Данные сетки пружины
Содержание анализа¶
Выполняется анализ напряжений: перемещения закрепленной поверхности, показанной на рис. 4.4.1, ограничиваются, а поверхности с заданным перемещением задается перемещение. В качестве определяющей модели гиперупругого материала используется модель Арруды—Бойса. Данные управления анализом приведены ниже.
Данные управления анализом spring.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
LOADS, 2, 2, -5.0
FIX, 1, 3, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
0.71, 1.7029, 0.1408
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-5, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Процедура анализа¶
Выполните команду запуска FrontISTR fistr1.
(Запуск с 4 потоками.)
Результаты анализа¶
С помощью REVOCAP_PrePost построена деформированная форма с контурами перемещений, показанная на рис. 4.4.3. Ниже приведена часть файла журнала как численные данные результатов анализа.
Рис. 4.4.3: Результаты анализа деформации и перемещений
Файл журнала 0.log¶
fstr_setup: OK
#### Result step= 0
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
#### Result step= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537