ตัวอย่างแบบจำลองจริงสำหรับการวิเคราะห์สถิตยศาสตร์ยืดหยุ่น¶

แบบจำลองการวิเคราะห์¶

ตาราง 9.2.1 แสดงรายการตัวอย่างตรวจสอบด้วยแบบจำลองจริงสำหรับการวิเคราะห์สถิตยศาสตร์ยืดหยุ่น นอกจากนี้ รูป 9.2.1 ถึงรูป 9.2.5 แสดงรูปร่างของแบบจำลอง (ยกเว้นบางส่วน) ทั้งนี้ การเรียกใช้ตัวอย่างของชนิดองค์ประกอบ 731 และ 741 จำเป็นต้องมีตัวแก้สมการแบบตรงแยกต่างหาก

ตาราง 9.2.1　ตัวอย่างตรวจสอบด้วยแบบจำลองจริงสำหรับการวิเคราะห์สถิตยศาสตร์ยืดหยุ่น

ชื่อกรณี	ชนิดองค์ประกอบ	แบบจำลองตรวจสอบ	จำนวนโหนด	จำนวนองศาอิสระ
EX01A	342	ก้านสูบ (100,000 โหนด)	94,074	282,222
EX01B	342	ก้านสูบ (330,000 โหนด)	331,142	993,426
EX02	361	บล็อกมีรู	37,386	112,158
EX03	342	ใบกังหัน	10,095	30,285
EX04	741	เปลือกทรงกระบอก	10,100	60,600
EX05A	731	แก้วไวน์ (coarse)	7,240	43,440
EX05B	731	แก้วไวน์ (medium)	48,803	292,818
EX05C	731	แก้วไวน์ (fine)	100,602	603,612

ก้านสูบ (EX01A)

รูป 9.2.1　ก้านสูบ (EX01A)

บล็อกมีรู (EX02)

รูป 9.2.2　บล็อกมีรู (EX02)

ใบกังหัน (EX03，EX06)

รูป 9.2.3　ใบกังหัน (EX03，EX06)

เปลือกทรงกระบอก (EX04，EX09)

รูป 9.2.4　เปลือกทรงกระบอก (EX04，EX09)

แก้วไวน์ (EX05，EX10A)

รูป 9.2.5　แก้วไวน์ (EX05，EX10A)

ผลการวิเคราะห์¶

ตัวอย่างผลการวิเคราะห์¶

รูป 9.2.6 ถึงรูป 9.2.9 แสดงตัวอย่างผลการวิเคราะห์

ผลการวิเคราะห์ EX01A (ความเค้น Mises และรูปการเสียรูป (ขยาย 10 เท่า))

รูป 9.2.6　 ผลการวิเคราะห์ EX01A (ความเค้น Mises และรูปการเสียรูป (ขยาย 10 เท่า))

ผลการวิเคราะห์ EX02 (ความเค้น Mises และรูปการเสียรูป (ขยาย 100 เท่า))

รูป 9.2.7　 ผลการวิเคราะห์ EX02 (ความเค้น Mises และรูปการเสียรูป (ขยาย 100 เท่า))

ผลการวิเคราะห์ EX03 (รูปการเสียรูป (ขยาย 10 เท่า))

รูป 9.2.8　 ผลการวิเคราะห์ EX03 (รูปการเสียรูป (ขยาย 10 เท่า))

ผลการวิเคราะห์ EX04 (รูปการเสียรูป (ขยาย 100 เท่า))

รูป 9.2.9　 ผลการวิเคราะห์ EX04 (รูปการเสียรูป (ขยาย 100 เท่า))

ผลการตรวจสอบสมรรถนะการวิเคราะห์ด้วยตัวอย่างตรวจสอบ EX02¶

ทำการวิเคราะห์ด้วยซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์อเนกประสงค์โดยใช้แบบจำลองที่เทียบเท่ากับแบบจำลองบล็อกมีรูของตัวอย่างตรวจสอบ EX02 รูป 9.2.10 แสดงผลการเปรียบเทียบค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดขององค์ประกอบความเค้นระหว่าง FrontISTR กับซอฟต์แวร์ดังกล่าว จากรูปจะเห็นว่าองค์ประกอบความเค้นสอดคล้องกันอย่างมาก

ต่อไปแสดงผลการตรวจสอบอิทธิพลของการแบ่งโดเมนต่อการกระจายความเค้น การแบ่งโดเมนใช้วิธี RCB โดยแบ่งตามแนวแกน X, Y และ Z แกนละ 2 ส่วน รวมทั้งหมดเป็น 8 โดเมน รูป 9.2.11 แสดงสภาพการแบ่งโดเมน รูป 9.2.12 แสดงการกระจายความเค้นจากผลการวิเคราะห์แบบโดเมนเดียวและแบบแบ่งเป็น 8 โดเมน

การเปรียบเทียบองค์ประกอบความเค้นกับซอฟต์แวร์อเนกประสงค์ใน EX02

รูป 9.2.10　 การเปรียบเทียบองค์ประกอบความเค้นกับซอฟต์แวร์อเนกประสงค์ใน EX02

ผลการแบ่ง EX02 เป็น 8 โดเมนด้วยวิธี RCB

รูป 9.2.11　 ผลการแบ่ง EX02 เป็น 8 โดเมนด้วยวิธี RCB

ความแตกต่างของการกระจายความเค้น Mises จากการแบ่งโดเมน

รูป 9.2.12　ความแตกต่างของการกระจายความเค้น Mises จากการแบ่งโดเมน

จากรูป 9.2.12 จะเห็นว่าไม่พบความแตกต่างระหว่างทั้งสองกรณี และผลตรงกันอย่างสมบูรณ์

ต่อไป ตาราง 9.2.2 แสดงผลการเปรียบเทียบเวลาในการดำเนินการตามการตั้งค่าของตัวแก้สมการ HEC-MW ที่ใช้ และรูป 9.2.13 แสดงประวัติการลู่เข้าจนได้คำตอบ

ตาราง 9.2.2　การเปรียบเทียบเวลาในการดำเนินการของตัวแก้สมการ HEC-MW

ตัวแก้สมการ	เวลาในการดำเนินการ (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

การเปรียบเทียบประวัติการลู่เข้าของตัวแก้สมการ HEC-MW (เกณฑ์ตัดสินการลู่เข้า：1.0x10^-8^)

รูป 9.2.13　การเปรียบเทียบประวัติการลู่เข้าของตัวแก้สมการ HEC-MW (เกณฑ์ตัดสินการลู่เข้า：1.0x10^-8^)

การเปรียบเทียบเวลาในการคำนวณด้วยตัวอย่างตรวจสอบ EX01A¶

ใช้ตัวอย่างตรวจสอบ EX01A (ก้านสูบ) เพื่อตรวจสอบอัตราเร่งความเร็วในการคำนวณจากการแบ่งโดเมน การคำนวณใช้เครื่องคลัสเตอร์ 24 โหนด Xeon 2.8GHz ผลแสดงในรูป 9.2.14 จากรูปจะเห็นว่าความเร็วในการคำนวณเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของจำนวนโดเมน

นอกจากนี้ยังตรวจสอบความแตกต่างของเวลาในการคำนวณตามสภาพแวดล้อมของเครื่องคอมพิวเตอร์ ผลแสดงในตาราง 9.2.3

ผลการเพิ่มความเร็วจากการแบ่งโดเมน

รูป 9.2.14　ผลการเพิ่มความเร็วจากการแบ่งโดเมน

ตาราง 9.2.3　การเปรียบเทียบเวลาในการคำนวณตามเครื่องคอมพิวเตอร์ (1CPU)

CPU	ความถี่ [GHz]	OS	เวลา CPU [sec]	เวลาตัวแก้สมการ [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