التحليل الساكن الخطي (المرونة، التوازي)¶
لإجراء تحليل ساكن (مرونة) بتنفيذ متوازٍ رباعي، استخدم البيانات الموجودة في tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
نموذج التحليل¶
| البند | الوصف | ملاحظات | المرجع |
|---|---|---|---|
| نوع التحليل | تحليل ساكن خطي | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| عدد العقد | 84,056 | ||
| عدد العناصر | 49,871 | ||
| نوع العنصر | عنصر رباعي السطوح تربيعي من 10 عقد | !ELEMENT,TYPE=342 | مكتبة العناصر |
| اسم المادة | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | بيانات المواد |
| خواص المادة | ELASTIC | !ELASTIC | |
| الشروط الحدّية | تقييد، حمل مركز | ||
| طريقة حل المصفوفة | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
الشكل 4.2.1 مجال الحساب لكل عقدة
محتوى التحليل¶
فكّ ضغط أرشيف الشيفرة المصدرية لـ FrontISTR، وانتقل إلى دليل هذا المثال، ثم تحقّق من وجود الملفات التالية اللازمة للتحليل
| اسم الملف | النوع | الدور |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | بيانات التحكم العامة | |
| hinge.cnt | بيانات التحكم في التحليل | |
| hinge.msh | بيانات الشبكة | |
| hecmw_part_ctrl.dat | بيانات التحكم في تقسيم الشبكة | بيانات التحكم المستخدمة عند تقسيم بيانات الشبكة إلى مجالات باستخدام hecmw_part1 |
موجودة.
ناتج التنفيذ:
يُجرى تحليل إجهاد مع تقييد إزاحة الأسطح المقيّدة وتطبيق حمل مركز على سطح التحميل.
تُعرض أدناه بيانات التحكم العامة وبيانات التحكم في التحليل وبيانات التحكم في تقسيم الشبكة.
بيانات التحكم العامة hecmw_ctrl.dat¶
#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # بيانات الشبكة الأصلية التي سيقسّمها hecmw_part1
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # اسم الملف بعد التقسيم بواسطة hecmw_part1
hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # تحديد بيانات الشبكة المقسّمة
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # تحديد بيانات التحكم في التحليل
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # تحديد بيانات النتائج
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # تحديد بيانات التصور
hinge_vis
بيانات التحكم في التحليل hinge.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # تحديد إصدار تنسيق الملف
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # تحديد نوع التحليل
!WRITE,RESULT # تحديد إخراج بيانات النتائج
!WRITE,VISUAL # تحديد إخراج بيانات التصور
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيّد 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيّد 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # تحديد سطح التحميل
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # تحديد خصائص المادة
!ELASTIC # تعريف المادة المرنة
210000.0, 0.3
!DENSITY # تعريف كثافة الكتلة
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # التحكم في الحالّ
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # تحديد طريقة التصور
!surface_num=1 # عدد الأسطح في عملية تصيير سطح واحدة
!surface 1 # تحديد محتوى السطح
!output_type=VTK # تحديد نوع ملف التصور
!END # الإشارة إلى نهاية بيانات التحكم في التحليل
بيانات التحكم في تقسيم الشبكة hecmw_part_ctrl.dat¶
إجراءات التحليل¶
لتشغيل FrontISTR باستخدام MPI، قسّم أولًا بيانات الشبكة hinge.msh إلى أربعة مجالات.
ناتج التنفيذ:
Oct 07 11:04:52 Info: Reading mesh file...
Oct 07 11:04:52 Info: Starting domain decomposition...
Oct 07 11:04:52 TH(0/8) Info: Creating local mesh for domain #0 ...
Oct 07 11:04:52 TH(2/8) Info: Creating local mesh for domain #1 ...
Oct 07 11:04:52 TH(6/8) Info: Creating local mesh for domain #2 ...
Oct 07 11:04:52 TH(7/8) Info: Creating local mesh for domain #3 ...
Oct 07 11:04:52 Info: Domain decomposition done
تُنشأ ملفات جديدة باسم hinge_4.x وpart.inp.
ناتج التنفيذ:
hecmw_ctrl.dat hecmw_part_ctrl.dat hinge.msh hinge_4.1 hinge_4.3
hecmw_part.log hinge.cnt hinge_4.0 hinge_4.2 part.inp
بعد ذلك، شغّل الأمر التنفيذي لـ FrontISTR وهو fistr1 باستخدام MPI.
(التنفيذ باستخدام 4 عمليات MPI وخيط OpenMP واحد)
##################################################################
# 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: 2020-10-07T11:07:21+0900
processes: 4
threads: 1
cores: 4
host:
0: flow-p06
1: flow-p06
2: flow-p06
3: 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, 2
1 2.183567E+00
2 2.423900E+00
3 2.939117E+00
...
2084 1.158654E-08
2085 1.032414E-08
2086 9.436273E-09
### Relative residual = 9.43589E-09
### summary of linear solver
2086 iterations 9.435886E-09
set-up time : 4.695220E-02
solver time : 7.103976E+01
solver/comm time : 1.929294E+01
solver/matvec : 1.544405E+01
solver/precond : 3.243278E+01
solver/1 iter : 3.405549E-02
work ratio (%) : 7.284205E+01
Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!
====================================
TOTAL TIME (sec) : 72.42
pre (sec) : 0.29
solve (sec) : 72.13
====================================
FrontISTR Completed !!
يكتمل التحليل عند ظهور FrontISTR Completed !!.
نتائج التحليل¶
عند اكتمال التحليل، تُنشأ عدة ملفات جديدة.
ناتج التنفيذ:
0.log FSTR.dbg.3 hinge.cnt hinge.res.2.1 hinge_vis_psf.0000
1.log FSTR.msg hinge.msh hinge.res.3.0 hinge_vis_psf.0000.pvtu
2.log FSTR.sta hinge.res.0.0 hinge.res.3.1 hinge_vis_psf.0001
3.log hecmw_ctrl.dat hinge.res.0.1 hinge_4.0 hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.dbg.0 hecmw_part.log hinge.res.1.0 hinge_4.1 part.inp
FSTR.dbg.1 hecmw_part_ctrl.dat hinge.res.1.1 hinge_4.2
FSTR.dbg.2 hecmw_vis.ini hinge.res.2.0 hinge_4.3
تُسمّى ملفات *.res.* بيانات النتائج، وهي تحتوي على نتائج تحليل FrontISTR لكل عقدة MPI. ويمكن عرضها باستخدام REVOCAP_PrePost وأدوات مماثلة.
تُسمّى ملفات *_vis_* بيانات التصور، ويمكن عرضها باستخدام برامج تصور عامة. في هذا المثال، تُخرج البيانات بتنسيق VTK، لذا استخدم ParaView أو برنامجًا مماثلًا لعرضها.
الشكل 4.2.2 نتيجة تحليل إجهاد فون ميزس (معروضة بتنسيق VTK)
سجل نتائج التحليل 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 14 0.0000E+00 14
//U2 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//U3 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//SMS 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//SMS 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
#### Result step= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 7.4906E-03 50978 -6.9368E-04 51989
//U2 6.1150E-05 2426 -1.2781E-04 40202
//U3 1.8720E-04 2712 -5.5024E-03 67858
//E11 1.3024E-03 28591 -1.2844E-03 28580
//E22 2.1102E-04 24593 -2.0594E-04 205
//E33 6.8634E-04 51036 -5.9603E-04 67794
//E12 5.2186E-04 209 -5.4559E-04 28641
//E23 2.5417E-04 28521 -3.2956E-04 187
//E31 7.2396E-04 36168 -9.5847E-04 28591
//S11 3.6844E+02 28591 -3.6387E+02 28580
//S22 1.5841E+02 28591 -1.5743E+02 28580
//S33 1.5959E+02 51036 -1.5643E+02 28580
//S12 4.2150E+01 209 -4.4067E+01 28641
//S23 2.0529E+01 28521 -2.6618E+01 187
//S31 5.8474E+01 36168 -7.7415E+01 28591
//SMS 2.5134E+02 28591 3.5157E-02 12726
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0115E-03 9959 -9.7870E-04 9942
//E22 1.5457E-04 13694 -1.4639E-04 7189
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 3.5513E-04 9579 -3.9083E-04 9600
//E23 2.0608E-04 9563 -2.3480E-04 9589
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.6038E+02 9573 -2.5605E+02 9571
//S22 1.0144E+02 9573 -1.0100E+02 9571
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 2.8683E+01 9579 -3.1567E+01 9600
//S23 1.6645E+01 9563 -1.8964E+01 9589
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.0350E+02 9959 3.4602E-02 28
##### 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