Примери стварних модела за еластичну статичку анализу¶

Модел анализе¶

Табела 9.2.1 наводи примере верификације стварних модела за еластичну статичку анализу. Облици модела, уз неколико изузетака, такође су приказани на сликама 9.2.1 до 9.2.5. За извршавање примера који користе типове елемената 731 и 741 потребан је засебан директни решавач.

Табела 9.2.1 Примери верификације стварних модела за еластичну статичку анализу

Назив случаја	Тип елемента	Модел верификације	Број чворова	Степени слободе
EX01A	342	Клипњача (100.000 чворова)	94,074	282,222
EX01B	342	Клипњача (330.000 чворова)	331,142	993,426
EX02	361	Блок са отвором	37,386	112,158
EX03	342	Лопатица турбине	10,095	30,285
EX04	741	Цилиндрична љуска	10,100	60,600
EX05A	731	Чаша за вино (груба мрежа)	7,240	43,440
EX05B	731	Чаша за вино (средња мрежа)	48,803	292,818
EX05C	731	Чаша за вино (фина мрежа)	100,602	603,612

Клипњача (EX01A)

Слика 9.2.1 Клипњача (EX01A)

Блок са отвором (EX02)

Слика 9.2.2 Блок са отвором (EX02)

Лопатица турбине (EX03, EX06)

Слика 9.2.3 Лопатица турбине (EX03, EX06)

Цилиндрична љуска (EX04, EX09)

Слика 9.2.4 Цилиндрична љуска (EX04, EX09)

Чаша за вино (EX05, EX10A)

Слика 9.2.5 Чаша за вино (EX05, EX10A)

Резултати анализе¶

Примери резултата анализе¶

Примери резултата анализе приказани су на сликама 9.2.6 до 9.2.9.

Резултат анализе EX01A (Mises-ов напон и приказ деформације (10x))

Слика 9.2.6 Резултат анализе EX01A (Mises-ов напон и приказ деформације (10x))

Резултат анализе EX02 (Mises-ов напон и приказ деформације (100x))

Слика 9.2.7 Резултат анализе EX02 (Mises-ов напон и приказ деформације (100x))

Резултат анализе EX03 (приказ деформације (10x))

Слика 9.2.8 Резултат анализе EX03 (приказ деформације (10x))

Резултат анализе EX04 (приказ деформације (100x))

Слика 9.2.9 Резултат анализе EX04 (приказ деформације (100x))

Резултати верификације перформанси анализе на примеру EX02¶

Извршена је анализа општенаменским комерцијалним софтвером користећи модел еквивалентан верификационом моделу блока са отвором EX02. Слика 9.2.10 приказује поређење максималних и минималних вредности компоненти напона са резултатима FrontISTR-а. Слика показује да се компоненте напона веома добро поклапају.

Затим је испитан утицај декомпозиције домена на расподелу напона. Декомпозиција домена извршена је методом RCB, тако што је модел подељен на два дела у сваком од X, Y и Z смера, што даје укупно осам домена. Слика 9.2.11 приказује поделу. Слика 9.2.12 приказује расподеле напона из анализа са једним доменом и са осам подељених домена.

Поређење компоненти напона у EX02 са општенаменским софтвером

Слика 9.2.10 Поређење компоненти напона у EX02 са општенаменским софтвером

EX02 подељен на осам домена методом RCB

Слика 9.2.11 EX02 подељен на осам домена методом RCB

Разлика у расподели Mises-овог напона услед декомпозиције домена

Слика 9.2.12 Разлика у расподели Mises-овог напона услед декомпозиције домена

Слика 9.2.12 не показује разлику између два резултата; они се у потпуности поклапају.

Табела 9.2.2 пореди времена извршавања за коришћена подешавања HEC-MW решавача. Слика 9.2.13 такође приказује историју конвергенције до добијања решења.

Табела 9.2.2 Поређење времена извршавања помоћу HEC-MW решавача

Решавач	Време извршавања (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

Поређење историја конвергенције помоћу HEC-MW решавача (праг конвергенције: 1.0x10^-8^)

Слика 9.2.13 Поређење историја конвергенције помоћу HEC-MW решавача (праг конвергенције: 1.0x10^-8^)

Поређење времена прорачуна на верификационом примеру EX01A¶

Користећи верификациони пример EX01A (клипњача), оцењено је убрзање прорачуна услед декомпозиције домена. За прорачун је коришћен кластер рачунар са 24 чвора и процесорима Xeon 2.8 GHz. Резултати су приказани на слици 9.2.14. Слика показује да се брзина прорачуна повећава пропорционално броју домена.

Испитане су и разлике у времену прорачуна услед рачунарског окружења. Резултати су приказани у табели 9.2.3.

Ефекат убрзања декомпозиције домена

Слика 9.2.14 Ефекат убрзања декомпозиције домена

Табела 9.2.3 Поређење времена прорачуна по рачунару (1 CPU)

CPU	Фреквенција [GHz]	OS	CPU време [sec]	време решавача [sec]
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