Taajuusvasteanalyysi¶
Tässä analyysissä käytetään hakemiston tutorial/17_freq_beam tietoja.
Analyysikohde¶
Analyysikohde on ulokepalkki; geometria esitetään kuvassa 4.17.1 ja verkkotiedot kuvassa 4.17.2.
| Kohta | Kuvaus | Huomautukset | Viite | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Analyysityyppi | Taajuusvasteanalyysi | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | | | Solmujen määrä | 55 | | | | Elementtien määrä | 126 | | | | Elementtityyppi | 4-solmuinen lineaarinen tetraedrielementti | !ELEMENT,TYPE=341 | | | Materiaalin nimi | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | | | Reunaehdot | Kiinnitys, pistekuorma, ominaisarvo | !EIGENREAD | | | Matriisiratkaisija | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 | |
Analyysin sisältö¶
Analysoitavan ulokepalkin toinen pää on täysin kiinnitetty, ja taajuusvasteanalyysissä kohdistetaan pistekuorma vastakkaisen pään kahteen solmuun.
Kun samoilla reunaehdoilla on ensin suoritettu moodianalyysi 10. moodiin asti, suoritetaan analyysi käyttäen ominaisarvoja ja ominaisvektoreita 5. moodiin asti. Moodianalyysin ja taajuusvasteanalyysin yleiset ohjaustiedot ja analyysin ohjaustiedot esitetään alla.
Yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl_eigen.dat¶
##
## HEC-MW control file for FrontSTR
## Auto created by fstr_srun.sh
## Fri Nov 26 16:02:33 2010
##
!MESH, NAME=fstrMSH,TYPE=HECMW-ENTIRE
beam.msh
!CONTROL,NAME=fstrCNT
beam_eigen.cnt
!RESULT,NAME=fstrRES,IO=OUT
eig_beam.res
!RESULT,NAME=vis_out,IO=OUT
beam.vis
Yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl_freq.dat¶
##
## HEC-MW control file for FrontSTR
## Auto created by fstr_srun.sh
## Fri Nov 26 16:02:33 2010
##
!MESH, NAME=fstrMSH,TYPE=HECMW-ENTIRE
beam.msh
!CONTROL,NAME=fstrCNT
beam_freq.cnt
!RESULT,NAME=fstrRES,IO=OUT
beam.res
!RESULT,NAME=vis_out,IO=OUT
beam.vis
!RESULT,NAME=fstrDYNA,IO=OUT
beam_dyna.res
!RESULT,NAME=result-in,IO=IN
eig_beam.res
Taajuusvasteanalyysissä luetaan ominaisvektorit moodianalyysin tulostiedostosta eig_beam.res, minkä vuoksi se määritetään nimellä NAME=result-in. Taajuusläpimittaustulokset kirjoitetaan määritelmän NAME=fstrRES mukaiseen tiedostoon beam.res, ja !DYNAMIC-kortissa määritetyn taajuuden (15000Hz) aikahistoriatulokset määritelmän NAME=fstrDYNA mukaiseen tiedostoon beam_dyna.res (→ !RESULT).
Analyysin ohjaustiedot beam_eigen.cnt¶
# Control File for FISTR
!VERSION
3
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!SOLUTION, TYPE=EIGEN
!EIGEN
10, 1.0E-8, 60
!BOUNDARY
_PickedSet4, 1, 3, 0.0
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Analyysin ohjaustiedot beam_freq.cnt¶
# Control File for FISTR
!VERSION
3
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC
11 , 2
14000, 16000, 20, 15000.0
0.0, 6.6e-5
1, 1, 0.0, 7.2E-7
10, 2, 1
1, 1, 1, 1, 1, 1
!EIGENREAD
eigen_0.log
1, 5
!BOUNDARY
_PickedSet4, 1, 3, 0.0
!FLOAD, LOAD CASE=2
_PickedSet5, 2, 1.
!FLOAD, LOAD CASE=2
_PickedSet6, 2, 1.
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Analyysimenettely¶
Nimeä ensin moodianalyysin yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl_eigen.dat nimelle hecmw_ctrl.dat ja suorita moodianalyysi.
Nimeä seuraavaksi taajuusvasteanalyysin yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl_freq.dat nimelle hecmw_ctrl.dat ja moodianalyysin analyysitulosten loki 0.log nimelle eigen_0.log (kuten taajuusvasteanalyysin ohjaustiedoissa on määritetty), ja suorita taajuusvasteanalyysi.
cp hecmw_ctrl_eigen.dat hecmw_ctrl.dat
fistr1 -t 4
mv 0.log eigen_0.log
cp hecmw_ctrl_freq.dat hecmw_ctrl.dat
fistr1 -t 4
Rinnakkainen suoritus¶
Kun sama data jaetaan kahteen alueeseen ja ajetaan rinnakkain, moodianalyysi ja taajuusvasteanalyysi suoritetaan samalla jakautuneella verkolla. Taajuusvasteanalyysin jokainen prosessi lukee ominaisvektorit moodianalyysin ala-alueittain kirjoittamista tulostiedostoista, joten peräkkäisesti suoritettujen moodianalyysien tuloksia eikä eri verkkojen osiointiin perustuvien moodianalyysien tuloksia voi käyttää (→ Analyysityyppi).
Ensin luodaan seuraavat yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl_part.dat ja verkon osiointia ohjaavat tiedot hecmw_part_ctrl.dat, ja verkko jaetaan kahteen alueeseen.
Seuraavaksi molemmat tiedostot hecmw_ctrl_eigen.dat ja hecmw_ctrl_freq.dat muutetaan niin, että NAME=fstrMSH määritelmä osoittaa osioituihin verkkotietoihin.
Moodianalyysi ja taajuusvasteanalyysi suoritetaan kahdella prosessilla samassa järjestyksessä kuin peräkkäisessä suorituksessa.
cp hecmw_ctrl_part.dat hecmw_ctrl.dat
hecmw_part1
cp hecmw_ctrl_eigen.dat hecmw_ctrl.dat
mpirun -np 2 fistr1 -t 1
mv 0.log eigen_0.log
cp hecmw_ctrl_freq.dat hecmw_ctrl.dat
mpirun -np 2 fistr1 -t 1
Ominaisarvojen luettelo kirjoitetaan vain rank 0:n lokitiedostoon 0.log, joten se nimetään tiedostoksi eigen_0.log. Tulostiedostot kirjoitetaan prosesseittain muodossa beam_dyna.res.<rank>.<numero>. Tarkkailusolmun taajuuden ja siirtymäamplitudin välinen yhteys kirjoitetaan sen solmun hoitavan prosessin lokitiedostoon (<rank>.log). Saadut arvot täsmäävät peräkkäisen suorituksen tulosten kanssa pyöristysvirheen rajoissa.
Analyysitulokset¶
Analyysin ohjaustiedoissa määritetyn tarkkailusolmun (solmunumero 1) taajuuden ja siirtymäamplitudin välinen yhteys on piirretty Microsoft Excelillä ja esitetty kuvassa 4.17.3. Osan analyysitulosten lokitiedostosta esitetään alla analyysitulosten numeerisina tietoina.
Analyysitulosten loki 0.log (taajuusvasteanalyysi)¶
fstr_setup: OK
Rayleigh alpha: 0.0000000000000000
Rayleigh beta: 7.1999999999999999E-007
read from=eigen_0.log
start mode= 1
end mode= 5
start frequency: 14000.000000000000
end frequency: 16000.000000000000
number of the sampling points 20
monitor nodeid= 1
14100.000000000000 [Hz] : 8.3935554529723885E-002
14100.000000000000 [Hz] : 1 .res
14200.000000000000 [Hz] : 9.1211083509607632E-002
14200.000000000000 [Hz] : 2 .res
14300.000000000000 [Hz] : 9.9579777896922961E-002
14300.000000000000 [Hz] : 3 .res
14400.000000000000 [Hz] : 0.10914967594967491
14400.000000000000 [Hz] : 4 .res
14500.000000000000 [Hz] : 0.11992223203326918
14500.000000000000 [Hz] : 5 .res
14600.000000000000 [Hz] : 0.13164981801806747
14600.000000000000 [Hz] : 6 .res
14700.000000000000 [Hz] : 0.14360931008440975
14700.000000000000 [Hz] : 7 .res
14800.000000000000 [Hz] : 0.15436500205940235
14800.000000000000 [Hz] : 8 .res
14900.000000000000 [Hz] : 0.16180768408076251
14900.000000000000 [Hz] : 9 .res
15000.000000000000 [Hz] : 0.16388019610373711
15000.000000000000 [Hz] : 10 .res
15100.000000000000 [Hz] : 0.15982110598747551
15100.000000000000 [Hz] : 11 .res
15200.000000000000 [Hz] : 0.15074650286398145
15200.000000000000 [Hz] : 12 .res
15300.000000000000 [Hz] : 0.13885370598993371
15300.000000000000 [Hz] : 13 .res
15400.000000000000 [Hz] : 0.12618976409021948
15400.000000000000 [Hz] : 14 .res
15500.000000000000 [Hz] : 0.11405716994112736
15500.000000000000 [Hz] : 15 .res
15600.000000000000 [Hz] : 0.10306231010139058
15600.000000000000 [Hz] : 16 .res
15700.000000000000 [Hz] : 9.3374567545990342E-002
15700.000000000000 [Hz] : 17 .res
15800.000000000000 [Hz] : 8.4945897112663621E-002
15800.000000000000 [Hz] : 18 .res
15900.000000000000 [Hz] : 7.7641947016103510E-002
15900.000000000000 [Hz] : 19 .res
16000.000000000000 [Hz] : 7.1307642422355627E-002
16000.000000000000 [Hz] : 20 .res
start time: 0.0000000000000000
end time: 6.6000000000000005E-005
frequency: 15000.000000000000
node id: 1
num disp: 10
time= 0.0000000000000000 : 1 .res
time= 0.0000000000000000 : 1 .vis
time= 6.6000000000000003E-006 : 2 .res
time= 6.6000000000000003E-006 : 2 .vis
time= 1.3200000000000001E-005 : 3 .res
time= 1.3200000000000001E-005 : 3 .vis
time= 1.9800000000000000E-005 : 4 .res
time= 1.9800000000000000E-005 : 4 .vis
time= 2.6400000000000001E-005 : 5 .res
time= 2.6400000000000001E-005 : 5 .vis
time= 3.3000000000000003E-005 : 6 .res
time= 3.3000000000000003E-005 : 6 .vis
time= 3.9600000000000000E-005 : 7 .res
time= 3.9600000000000000E-005 : 7 .vis
time= 4.6200000000000005E-005 : 8 .res
time= 4.6200000000000005E-005 : 8 .vis
time= 5.2800000000000003E-005 : 9 .res
time= 5.2800000000000003E-005 : 9 .vis
time= 5.9400000000000000E-005 : 10 .res
time= 5.9400000000000000E-005 : 10 .vis