Elastik Statik Analiz için Gerçek Model Örnekleri

Analiz Modeli

Tablo 9.2.1, elastik statik analiz için gerçek model doğrulama örneklerini listeler. Bazı istisnalar dışında modellerin şekilleri de Şekil 9.2.1 ile 9.2.5 arasında gösterilmiştir. 731 ve 741 eleman türlerini kullanan örnekleri çalıştırmak için ayrı bir doğrudan çözücü gereklidir.

Tablo 9.2.1 Elastik statik analiz için gerçek model doğrulama örnekleri

Durum Adı	Eleman Türü	Doğrulama Modeli	Düğüm Sayısı	Serbestlik Derecesi Sayısı
EX01A	342	Bağlantı kolu (100.000 düğüm)	94,074	282,222
EX01B	342	Bağlantı kolu (330.000 düğüm)	331,142	993,426
EX02	361	Delikli blok	37,386	112,158
EX03	342	Türbin kanadı	10,095	30,285
EX04	741	Silindirik kabuk	10,100	60,600
EX05A	731	Şarap kadehi (kaba)	7,240	43,440
EX05B	731	Şarap kadehi (orta)	48,803	292,818
EX05C	731	Şarap kadehi (ince)	100,602	603,612

Şekil 9.2.1 Bağlantı kolu (EX01A)

Şekil 9.2.2 Delikli blok (EX02)

Şekil 9.2.3 Türbin kanadı (EX03, EX06)

Şekil 9.2.4 Silindirik kabuk (EX04, EX09)

Şekil 9.2.5 Şarap kadehi (EX05, EX10A)

Analiz Sonuçları

Örnek Analiz Sonuçları

Analiz sonuçlarının örnekleri Şekil 9.2.6 ile 9.2.9 arasında gösterilmiştir.

Şekil 9.2.6 EX01A analiz sonucu (Mises gerilmesi ve deformasyon grafiği (10x))

Şekil 9.2.7 EX02 analiz sonucu (Mises gerilmesi ve deformasyon grafiği (100x))

Şekil 9.2.8 EX03 analiz sonucu (deformasyon grafiği (10x))

Şekil 9.2.9 EX04 analiz sonucu (deformasyon grafiği (100x))

EX02 Doğrulama Örneği Kullanılarak Analiz Performansının Doğrulama Sonuçları

EX02 delikli blok doğrulama modeline eşdeğer bir model kullanılarak genel amaçlı ticari yazılımla bir analiz gerçekleştirilmiştir. Şekil 9.2.10, maksimum ve minimum gerilme bileşeni değerlerini FrontISTR sonuçlarıyla karşılaştırır. Şekil, gerilme bileşenlerinin çok yakın biçimde uyuştuğunu göstermektedir.

Ardından, alan bölümlemenin gerilme dağılımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Alan bölümleme RCB yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiş; model X, Y ve Z yönlerinin her birinde ikiye bölünerek toplam sekiz alana ayrılmıştır. Şekil 9.2.11 bölümlemeyi göstermektedir. Şekil 9.2.12, tek alan ve sekiz bölümlenmiş alan kullanılarak yapılan analizlerin gerilme dağılımlarını göstermektedir.

Şekil 9.2.10 EX02 gerilme bileşenlerinin genel amaçlı yazılımla karşılaştırılması

Şekil 9.2.11 RCB yöntemiyle sekiz alana bölünmüş EX02

Şekil 9.2.12 Alan bölümlemeden kaynaklanan Mises gerilme dağılımı farkı

Şekil 9.2.12, iki sonuç arasında fark olmadığını; sonuçların tamamen uyuştuğunu göstermektedir.

Tablo 9.2.2, kullanılan HEC-MW çözücü ayarlarının yürütme sürelerini karşılaştırır. Şekil 9.2.13 ayrıca çözüme kadar olan yakınsama geçmişini göstermektedir.

Tablo 9.2.2 HEC-MW çözücüleri kullanılarak yürütme sürelerinin karşılaştırılması

Çözücü	Yürütme Süresi (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

Şekil 9.2.13 HEC-MW çözücüleriyle yakınsama geçmişlerinin karşılaştırılması (yakınsama eşiği: 1.0x10^-8^)

EX01A Doğrulama Örneği Kullanılarak Hesaplama Süresinin Karşılaştırılması

EX01A doğrulama örneği (bağlantı kolu) kullanılarak alan bölümlemenin hesaplamada sağladığı hızlanma değerlendirilmiştir. Hesaplama için Xeon 2.8 GHz işlemcili 24 düğümlü bir küme bilgisayarı kullanılmıştır. Sonuçlar Şekil 9.2.14'te gösterilmiştir. Şekil, hesaplama hızının alan sayısıyla orantılı olarak arttığını göstermektedir.

Bilgisayar ortamından kaynaklanan hesaplama süresi farkları da incelenmiştir. Sonuçlar Tablo 9.2.3'te gösterilmiştir.

Şekil 9.2.14 Alan bölümlemenin hızlanma etkisi

Tablo 9.2.3 Bilgisayara göre hesaplama sürelerinin karşılaştırılması (1 CPU)

CPU	Frekans [GHz]	OS	CPU Süresi [sn]	çözücü süresi [sn]
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