Skoči na vsebino

Primeri dejanskih modelov za elastično statično analizo

Analizni model

V tabeli 9.2.1 so navedeni primeri preverjanja z dejanskimi modeli za elastično statično analizo. Oblike modelov so z nekaj izjemami prikazane tudi na slikah 9.2.1 do 9.2.5. Za izvedbo primerov z elementoma tipa 731 in 741 je potreben ločen direktni reševalnik.

Tabela 9.2.1 Primeri preverjanja z dejanskimi modeli za elastično statično analizo
Ime primera Tip elementa Preveritveni model Število vozlišč Prostostne stopnje
EX01A 342 Ojnica (100.000 vozlišč) 94,074 282,222
EX01B 342 Ojnica (330.000 vozlišč) 331,142 993,426
EX02 361 Blok z luknjo 37,386 112,158
EX03 342 Turbinska lopatica 10,095 30,285
EX04 741 Valjasta lupina 10,100 60,600
EX05A 731 Vinski kozarec (groba mreža) 7,240 43,440
EX05B 731 Vinski kozarec (srednja mreža) 48,803 292,818
EX05C 731 Vinski kozarec (fina mreža) 100,602 603,612

Ojnica (EX01A)

Slika 9.2.1 Ojnica (EX01A)

Blok z luknjo (EX02)

Slika 9.2.2 Blok z luknjo (EX02)

Turbinska lopatica (EX03, EX06)

Slika 9.2.3 Turbinska lopatica (EX03, EX06)

Valjasta lupina (EX04, EX09)

Slika 9.2.4 Valjasta lupina (EX04, EX09)

Vinski kozarec (EX05, EX10A)

Slika 9.2.5 Vinski kozarec (EX05, EX10A)

Rezultati analize

Primeri rezultatov analize

Primeri rezultatov analize so prikazani na slikah 9.2.6 do 9.2.9.

Rezultat analize EX01A (Misesova napetost in prikaz deformacije (10-krat))

Slika 9.2.6 Rezultat analize EX01A (Misesova napetost in prikaz deformacije (10-krat))

Rezultat analize EX02 (Misesova napetost in prikaz deformacije (100-krat))

Slika 9.2.7 Rezultat analize EX02 (Misesova napetost in prikaz deformacije (100-krat))

Rezultat analize EX03 (prikaz deformacije (10-krat))

Slika 9.2.8 Rezultat analize EX03 (prikaz deformacije (10-krat))

Rezultat analize EX04 (prikaz deformacije (100-krat))

Slika 9.2.9 Rezultat analize EX04 (prikaz deformacije (100-krat))

Rezultati preverjanja zmogljivosti analize s primerom EX02

Z modelom, enakovrednim preveritvenemu modelu EX02 z blokom z luknjo, je bila izvedena analiza s splošnonamensko komercialno programsko opremo. Slika 9.2.10 prikazuje primerjavo največjih in najmanjših vrednosti komponent napetosti z vrednostmi FrontISTR. Slika kaže, da se komponente napetosti zelo dobro ujemajo.

Nato je bil preučen vpliv razdelitve domene na porazdelitev napetosti. Razdelitev domene je bila izvedena z metodo RCB, pri čemer je bil model v smereh X, Y in Z razdeljen na dva dela, skupaj torej na osem domen. Razdelitev je prikazana na sliki 9.2.11. Slika 9.2.12 prikazuje porazdelitve napetosti iz analiz z eno domeno in z osmimi razdeljenimi domenami.

Primerjava komponent napetosti v EX02 s splošnonamensko programsko opremo

Slika 9.2.10 Primerjava komponent napetosti v EX02 s splošnonamensko programsko opremo

EX02, razdeljen na osem domen z metodo RCB

Slika 9.2.11 EX02, razdeljen na osem domen z metodo RCB

Razlika v porazdelitvi Misesove napetosti zaradi razdelitve domene

Slika 9.2.12 Razlika v porazdelitvi Misesove napetosti zaradi razdelitve domene

Slika 9.2.12 ne kaže nobene razlike med rezultatoma; popolnoma se ujemata.

Tabela 9.2.2 primerja čase izvajanja za uporabljene nastavitve reševalnika HEC-MW. Slika 9.2.13 prikazuje tudi zgodovino konvergence do rešitve.

Tabela 9.2.2 Primerjava časov izvajanja z reševalniki HEC-MW
Reševalnik Čas izvajanja (s)
CGI 38.79
CGscale 52.75
BCGS 60.79
CG8 6.65

Primerjava zgodovin konvergence z reševalniki HEC-MW (prag konvergence: 1.0x10^-8^)

Slika 9.2.13 Primerjava zgodovin konvergence z reševalniki HEC-MW (prag konvergence: 1.0x10^-8^)

Primerjava časa računanja s preveritvenim primerom EX01A

S preveritvenim primerom EX01A (ojnica) je bilo ovrednoteno pospešenje izračuna zaradi razdelitve domene. Za izračun je bil uporabljen računalniški grozd s 24 vozlišči in procesorji Xeon 2,8 GHz. Rezultati so prikazani na sliki 9.2.14. Slika kaže, da hitrost računanja narašča sorazmerno s številom domen.

Preučene so bile tudi razlike v času računanja zaradi računalniškega okolja. Rezultati so prikazani v tabeli 9.2.3.

Učinek pospešitve zaradi razdelitve domene

Slika 9.2.14 Učinek pospešitve zaradi razdelitve domene
Tabela 9.2.3 Primerjava časov računanja po računalnikih (1 CPU)
CPU Frekvenca [GHz] OS Čas CPU [s] čas reševalnika [s]
Xeon 2.8 Linux 850 817
Pentium III 0.866 Win2000 2008 1980
Pentium M 0.760 WinXP 1096 1070
Pentium 4 2.0 WinXP 802 785
Pentium 4 2.8 WinXP 738 718
Celeron 0.700 Win2000 2252 2215
Pentium 4 2.4 WinXP 830 804
AI-assisted translation May contain errors Official docs Status