Mifano ya Modeli Halisi kwa Uchanganuzi Tuli wa Unyumbufu¶

Modeli ya uchanganuzi¶

Jedwali 9.2.1 linaorodhesha mifano ya uthibitishaji ya modeli halisi kwa uchanganuzi tuli wa unyumbufu. Maumbo ya modeli, isipokuwa baadhi, pia yanaonyeshwa katika Michoro 9.2.1 hadi 9.2.5. Ili kutekeleza mifano inayotumia aina za elementi 731 na 741, solver tofauti ya moja kwa moja inahitajika.

Jedwali 9.2.1　Mifano ya uthibitishaji ya modeli halisi kwa uchanganuzi tuli wa unyumbufu

Jina la kesi	Aina ya elementi	Modeli ya uthibitishaji	Idadi ya nodi	Viwango vya uhuru
EX01A	342	Connecting rod (nodi 100,000)	94,074	282,222
EX01B	342	Connecting rod (nodi 330,000)	331,142	993,426
EX02	361	Bloku yenye tundu	37,386	112,158
EX03	342	Blade ya turbine	10,095	30,285
EX04	741	Shell ya silinda	10,100	60,600
EX05A	731	Glasi ya divai (coarse)	7,240	43,440
EX05B	731	Glasi ya divai (medium)	48,803	292,818
EX05C	731	Glasi ya divai (fine)	100,602	603,612

Connecting rod (EX01A)

Mchoro 9.2.1　Connecting rod (EX01A)

Bloku yenye tundu (EX02)

Mchoro 9.2.2　Bloku yenye tundu (EX02)

Blade ya turbine (EX03, EX06)

Mchoro 9.2.3　Blade ya turbine (EX03, EX06)

Shell ya silinda (EX04, EX09)

Mchoro 9.2.4　Shell ya silinda (EX04, EX09)

Glasi ya divai (EX05, EX10A)

Mchoro 9.2.5　Glasi ya divai (EX05, EX10A)

Matokeo ya uchanganuzi¶

Mfano wa matokeo ya uchanganuzi¶

Mifano ya matokeo ya uchanganuzi inaonyeshwa katika Michoro 9.2.6 hadi 9.2.9.

Matokeo ya uchanganuzi EX01A (mkazo wa Mises na mchoro wa uharibifu, mara 10)

Mchoro 9.2.6　 Matokeo ya uchanganuzi EX01A (mkazo wa Mises na mchoro wa uharibifu, mara 10)

Matokeo ya uchanganuzi EX02 (mkazo wa Mises na mchoro wa uharibifu, mara 100)

Mchoro 9.2.7　 Matokeo ya uchanganuzi EX02 (mkazo wa Mises na mchoro wa uharibifu, mara 100)

Matokeo ya uchanganuzi EX03 (mchoro wa uharibifu, mara 10)

Mchoro 9.2.8　 Matokeo ya uchanganuzi EX03 (mchoro wa uharibifu, mara 10)

Matokeo ya uchanganuzi EX04 (mchoro wa uharibifu, mara 100)

Mchoro 9.2.9　 Matokeo ya uchanganuzi EX04 (mchoro wa uharibifu, mara 100)

Matokeo ya uthibitishaji wa utendaji wa uchanganuzi kwa mfano EX02¶

Uchanganuzi ulifanywa kwa programu ya kibiashara ya matumizi ya jumla kwa kutumia modeli sawa na modeli ya uthibitishaji EX02 ya bloku yenye tundu. Mchoro 9.2.10 unaonyesha ulinganisho wa thamani za juu na chini za vipengele vya mkazo na FrontISTR. Mchoro unaonyesha kuwa vipengele vya mkazo vinafanana kwa karibu sana.

Kisha, athari ya ugawaji wa eneo kwenye usambazaji wa mkazo ilichunguzwa. Ugawaji wa eneo ulifanywa kwa mbinu ya RCB, kwa kugawa mara mbili katika kila mwelekeo wa X, Y na Z, hivyo kupata jumla ya maeneo nane. Mchoro 9.2.11 unaonyesha hali ya ugawaji. Mchoro 9.2.12 unaonyesha usambazaji wa mkazo wa matokeo ya uchanganuzi kwa eneo moja na kwa maeneo nane yaliyogawanywa.

Ulinganisho wa vipengele vya mkazo katika EX02 na programu ya matumizi ya jumla

Mchoro 9.2.10　 Ulinganisho wa vipengele vya mkazo katika EX02 na programu ya matumizi ya jumla

EX02 iliyogawanywa katika maeneo nane kwa mbinu ya RCB

Mchoro 9.2.11　 EX02 iliyogawanywa katika maeneo nane kwa mbinu ya RCB

Tofauti ya usambazaji wa mkazo wa Mises kutokana na ugawaji wa eneo

Mchoro 9.2.12　Tofauti ya usambazaji wa mkazo wa Mises kutokana na ugawaji wa eneo

Mchoro 9.2.12 unaonyesha kuwa hakuna tofauti kati ya matokeo hayo mawili; yanafanana kikamilifu.

Kisha, Jedwali 9.2.2 linaonyesha ulinganisho wa muda wa utekelezaji kwa mipangilio ya solver ya HEC-MW iliyotumiwa. Mchoro 9.2.13 pia unaonyesha historia ya ukonverjensi hadi suluhisho.

Jedwali 9.2.2　Ulinganisho wa muda wa utekelezaji kwa solver za HEC-MW

Solver	Muda wa utekelezaji (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

Ulinganisho wa historia za ukonverjensi kwa solver za HEC-MW (kizingiti cha ukonverjensi: 1.0x10^-8^)

Mchoro 9.2.13　Ulinganisho wa historia za ukonverjensi kwa solver za HEC-MW (kizingiti cha ukonverjensi: 1.0x10^-8^)

Ulinganisho wa muda wa hesabu kwa mfano wa uthibitishaji EX01A¶

Kwa kutumia mfano wa uthibitishaji EX01A (connecting rod), ongezeko la kasi ya hesabu kutokana na ugawaji wa eneo lilithibitishwa. Kompyuta ya cluster ya nodi 24 yenye Xeon 2.8 GHz ilitumika kwa hesabu. Matokeo yanaonyeshwa katika Mchoro 9.2.14. Mchoro unaonyesha kuwa kasi ya hesabu huongezeka kwa uwiano na idadi ya maeneo.

Tofauti za muda wa hesabu kutokana na mazingira ya kompyuta pia zilichunguzwa. Matokeo yanaonyeshwa katika Jedwali 9.2.3.

Athari ya kuongeza kasi kwa ugawaji wa eneo

Mchoro 9.2.14　Athari ya kuongeza kasi kwa ugawaji wa eneo

Jedwali 9.2.3　Ulinganisho wa muda wa hesabu kwa kompyuta (CPU 1)

CPU	Masafa [GHz]	OS	Muda wa CPU [sec]	Muda wa solver [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