Hyppää sisältöön

Translation update pending

The Finnish translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.

Lineaarinen staattinen analyysi (elastisuus, rinnakkaislaskenta)

Neljään osaan rinnakkaistettua staattista analyysiä (elastisuus) varten käytetään hakemiston tutorial/02_elastic_hinge_parallel dataa.

Analyysikohde

Kohta Kuvaus Huomautukset Viite
Analyysityyppi Lineaarinen staattinen analyysi !SOLUTION,TYPE=STATIC
Solmujen määrä 84,056
Elementtien määrä 49,871
Elementtityyppi 10-solmuinen toisen asteen tetraedrielementti !ELEMENT,TYPE=342 Elementtikirjasto
Materiaalin nimi STEEL !MATERIAL,NAME=STEEL Materiaalitiedot
Materiaaliominaisuudet ELASTIC !ELASTIC
Reunaehdot Kiinnitys, keskitetty kuorma
Matriisiratkaisija CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Kunkin solmun laskenta-alue

Kuva 4.2.1 Kunkin solmun laskenta-alue

Analyysin sisältö

Pura FrontISTR-koodi, siirry tämän esimerkin hakemistoon ja tarkista, että seuraavat analyysissä tarvittavat tiedostot

Tiedostonimi Tyyppi Tehtävä
hecmw_ctrl.dat Yleiset ohjaustiedot
hinge.cnt Analyysin ohjaustiedot
hinge.msh Verkkodata
hecmw_part_ctrl.dat Verkon osioinnin ohjaustiedot Ohjaustiedot, joita käytetään, kun hecmw_part1 jakaa verkkodatan alueisiin

ovat olemassa.

tar xvf FrontISTR.tar.gz
cd FrontISTR/tutorial/02_elastic_hinge_parallel
ls

Tuloste:

hecmw_ctrl.dat  hecmw_part_ctrl.dat  hinge.cnt  hinge.msh

Suorita jännitysanalyysi, jossa rajoitettujen pintojen siirtymä estetään ja kuormituspinnalle kohdistetaan keskitetty kuorma.

Yleiset ohjaustiedot, analyysin ohjaustiedot ja verkon osioinnin ohjaustiedot esitetään alla.

Yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl.dat

#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # Alkuperäinen verkkodata, jonka hecmw_part1 jakaa alueisiin
 hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST  # Tiedostonimi hecmw_part1:n tekemän verkon osioinnin jälkeen
 hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST  # Määritä alueisiin jaettu verkkodata
 hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT                # Määritä analyysin ohjaustiedot
 hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT         # Määritä tulosdata
 hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT         # Määritä visualisointidata
 hinge_vis

Analyysin ohjaustiedot hinge.cnt

#  Control File for FISTR
## Analyysin ohjaus
!VERSION                   # Määritä tiedostomuodon versio
 3
!SOLUTION, TYPE=STATIC     # Määritä analyysityyppi
!WRITE,RESULT              # Määritä tulosdatan tulostus
!WRITE,VISUAL              # Määritä visualisointidatan tulostus
## Ratkaisijan ohjaus
### Reunaehto
!BOUNDARY
 BND0, 1, 3, 0.000000      # Määritä rajoitettu pinta 1
!BOUNDARY
 BND1, 1, 3, 0.000000      # Määritä rajoitettu pinta 2
!CLOAD
 CL0, 1, 0.01000           # Määritä kuormituspinta
### Materiaali
!MATERIAL, NAME=STEEL      # Määritä materiaaliominaisuudet
!ELASTIC                   # Määritä elastinen materiaali
 210000.0, 0.3
!DENSITY                   # Määritä massatiheys
 7.85e-6
### Ratkaisijan asetukset
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES  # Ohjaa ratkaisijaa
 10000, 2
 1.0e-08, 1.0, 0.0
## Jälkikäsittelyn ohjaus
!VISUAL,method=PSR         # Määritä visualisointimenetelmä
!surface_num=1             # Pintojen määrä yhdessä pintarenderöinnissä
!surface 1                 # Määritä pinnan sisältö
!output_type=VTK           # Määritä visualisointitiedoston tyyppi
!END                       # Ilmaise analyysin ohjaustietojen loppu

Verkon osioinnin ohjaustiedot hecmw_part_ctrl.dat

!PARTITION,TYPE=NODE-BASED,METHOD=PMETIS,DOMAIN=4,UCD=part.inp

Analyysimenettely

FrontISTR:n suorittamiseksi MPI:llä jaa ensin verkkodata hinge.msh neljään alueeseen.

hecmw_part1

Tuloste:

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

Uudet tiedostot hinge_4.x ja part.inp luodaan.

ls

Tuloste:

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

Suorita seuraavaksi FrontISTR-ohjelma fistr1 MPI:n avulla.

mpirun -np 4 fistr1 -t 1

(Suoritus neljällä MPI-prosessilla ja yhdellä OpenMP-säikeellä)

##################################################################
#                         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 !!

Analyysi on valmis, kun FrontISTR Completed !! tulee näkyviin.

Analyysitulokset

Analyysin valmistuttua luodaan useita uusia tiedostoja.

ls

Tuloste:

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

*.res.*-tiedostot ovat tulosdataa, joka sisältää FrontISTR-analyysin tulokset kullekin MPI-solmulle. Ne voidaan näyttää REVOCAP_PrePost-ohjelmalla tai vastaavilla työkaluilla.

*_vis_*-tiedostot ovat visualisointidataa, jota voidaan tarkastella yleiskäyttöisellä visualisointiohjelmistolla. Tässä esimerkissä data tulostetaan VTK-muodossa, joten sen tarkasteluun käytetään ParaView-ohjelmaa tai vastaavaa ohjelmistoa.

Von Misesin jännityksen analyysitulos (näytetty VTK-muodossa)

Kuva 4.2.2 Von Misesin jännityksen analyysitulos (näytetty VTK-muodossa)

Analyysitulosten loki 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