Doğrusal Statik Analiz (Elastisite)¶
Bu analizde tutorial/01_elastic_hinge içindeki veriler kullanılır.
Analiz Hedefi¶
Analiz hedefi bir menteşe parçasıdır. Geometrisi Şekil 4.1.1'de, ağ verileri ise Şekil 4.1.2'de gösterilmiştir.
| Öğe | Açıklama | Notlar | Referans |
|---|---|---|---|
| Analiz türü | Doğrusal statik analiz | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Düğüm sayısı | 84,056 | ||
| Eleman sayısı | 49,871 | ||
| Eleman türü | 10 düğümlü ikinci dereceden tetrahedral eleman | !ELEMENT,TYPE=342 | Eleman Kütüphanesi |
| Malzeme özelliği adı | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Malzeme Verileri |
| Malzeme davranışı | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Sınır koşulları | Kısıtlamalar, yoğunlaştırılmış yük | ||
| Matris çözücüsü | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Şekil 4.1.1 Menteşe parçasının geometrisi
Şekil 4.1.2 Menteşe parçasının ağ verileri
Analiz Açıklaması¶
FrontISTR kaynak kodunu açın, bu örneğin dizinine geçin ve analiz için gerekli dosyaların
| Dosya adı | Tür | Rol |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat |
Genel kontrol verileri | Ağ verileri ve analiz kontrol verileri için giriş/çıkış dosyalarını belirtir |
hinge.cnt |
Analiz kontrol verileri | Analiz türünü, yer değiştirme sınır koşullarını, yoğunlaştırılmış yükleri vb. tanımlar ve çözücü ile görselleştirici kontrolünü belirtir |
hinge.msh |
Ağ verileri | Sonlu eleman ağını, malzeme verilerini ve kesit verilerini tanımlar |
bulunduğunu doğrulayın.
Çıktı:
Şekil 4.1.1'de gösterilen kısıtlı yüzeylerin yer değiştirmesi kısıtlanarak ve yükleme yüzeyine yoğunlaştırılmış yük uygulanarak bir gerilme analizi gerçekleştirilir. Genel kontrol verileri ve analiz kontrol verileri aşağıda gösterilmiştir.
Genel Kontrol Verileri hecmw_ctrl.dat¶
Ağ verileri ve analiz kontrol verileri için giriş/çıkış dosyalarını belirtir.
#
# çözücü için
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # Tek ağ verisini belirtir
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Analiz kontrol verilerini belirtir
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Sonuç verilerini belirtir
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Görselleştirme verilerini belirtir
hinge_vis
Analiz Kontrol Verileri hinge.cnt¶
Analiz türünü, yer değiştirme sınır koşullarını, yoğunlaştırılmış yükleri vb. tanımlar ve ayrıca çözücü ile görselleştirici kontrolünü belirtir.
# FISTR Kontrol Dosyası
## Analiz Kontrolü
!VERSION # Dosya biçimi sürümünü belirtir
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Analiz türünü belirtir
!WRITE,RESULT # Sonuç verisi çıktısını belirtir
!WRITE,VISUAL # Görselleştirme verisi çıktısını belirtir
## Çözücü Kontrolü
### Sınır Koşulu
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Kısıtlı yüzey 1'i belirtir
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Kısıtlı yüzey 2'yi belirtir
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Yükleme yüzeyini belirtir
### Malzeme
!MATERIAL, NAME=STEEL # Malzeme özelliklerini belirtir
!ELASTIC # Elastik malzemeyi tanımlar
210000.0, 0.3
!DENSITY # Kütle yoğunluğunu tanımlar
7.85e-6
### Çözücü Ayarı
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Çözücü kontrolü
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Son İşleme Kontrolü
!VISUAL,method=PSR # Görselleştirme yöntemini belirtir
!surface_num=1 # Bir yüzey renderlamasındaki yüzey sayısı
!surface 1 # Yüzey içeriğini belirtir
!output_type=VTK # Görselleştirme dosyası türünü belirtir
!END # Analiz kontrol verilerinin sonunu belirtir
Ağ Verileri¶
Sonlu eleman ağını ve bunun malzeme ve kesit verilerini tanımlar.
(Alıntı)
!HEADER
HECMW_Msh File generated by REVOCAP
!NODE
1, -1.22042, 2.23355, 1.65220
2, -1.27050, -3.10529, 1.59209
...
!ELEMENT, TYPE=342
1, 1157, 3549, 3321, 3739, 12629, 12627, 12626, 12628, 12631, 12630
2, 8207, 3321, 3549, 3739, 12629, 12633, 12632, 12634, 12630, 12631
...
!MATERIAL, NAME=STEEL, ITEM=2
!ITEM=1, SUBITEM=2
210000.0, 0.3
!ITEM=2, SUBITEM=1
7.85e-6
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=Solid0, MATERIAL=STEEL
!EGROUP, EGRP=Solid0
1
2
...
!END
Analiz Prosedürü¶
FrontISTR çalıştırma komutu fistr1'i çalıştırın.
(4 iş parçacığıyla çalıştırma)
##################################################################
# FrontISTR
#
##################################################################
---
version: 5.1.0
git_hash: acab000c8c633b7b9d596424769e14363f720841
build:
date: 2020-10-05T07:39:55Z
MPI: enabled
OpenMP: enabled
option: "-p --with-tools --with-refiner --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml --with-mkl "
HECMW_METIS_VER: 5
execute:
date: 2020-10-07T10:01:16+0900
processes: 1
threads: 4
cores: 4
host:
0: flow-p06
---
...
Step control not defined! Using default step=1
fstr_setup: OK
Start visualize PSF 1 at timestep 0
loading step= 1
sub_step= 1, current_time= 0.0000E+00, time_inc= 0.1000E+01
loading_factor= 0.0000000 1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 1
1 1.903375E+00
2 1.974378E+00
3 2.534627E+00
...
...
2967 1.080216E-08
2968 1.004317E-08
2969 9.375729E-09
### Relative residual = 9.39429E-09
### summary of linear solver
2969 iterations 9.394286E-09
set-up time : 1.953022E-01
solver time : 5.704201E+01
solver/comm time : 5.145826E-01
solver/matvec : 2.306329E+01
solver/precond : 2.632665E+01
solver/1 iter : 1.921253E-02
work ratio (%) : 9.909789E+01
Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!
====================================
TOTAL TIME (sec) : 59.99
pre (sec) : 0.71
solve (sec) : 59.29
====================================
FrontISTR Completed !!
FrontISTR Completed !! görüntülendiğinde analiz tamamlanmıştır.
Analiz Sonuçları¶
Analiz tamamlandığında birkaç yeni dosya oluşturulur.
Çıktı:
0.log hecmw_ctrl.dat hinge.res.0.0 hinge_vis_psf.0001
FSTR.dbg.0 hecmw_vis.ini hinge.res.0.1 hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.msg hinge.cnt hinge_vis_psf.0000
FSTR.sta hinge.msh hinge_vis_psf.0000.pvtu
*.res.* dosyaları, FrontISTR analiz sonuçlarını içeren sonuç verileridir. REVOCAP_PrePost ve benzeri araçlarla görüntülenebilir.
*_vis_* dosyaları görselleştirme verileridir ve genel amaçlı görselleştirme yazılımlarıyla görüntülenebilir. Bu örnekte çıktı VTK biçimindedir; dolayısıyla ParaView veya benzeri yazılımlarla görüntülenebilir.
REVOCAP_PrePost ile oluşturulan von Mises gerilmesi kontur grafiği Şekil 4.1.3'te gösterilmiştir. Ayrıca, analiz sonuçlarının sayısal verileri olarak analiz sonucu günlük dosyasının bir bölümü aşağıda gösterilmiştir.
Şekil 4.1.3 Von Mises gerilmesi analiz sonucu
Analiz Sonucu Günlüğü 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 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687