אנליזה סטטית ליניארית (אלסטיות, מקבילית)¶
כדי לבצע אנליזה סטטית (אלסטית) בארבעה תהליכים מקביליים, השתמשו בנתונים שב-tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
מושא האנליזה¶
| פריט | תיאור | הערות | הפניה |
|---|---|---|---|
| סוג האנליזה | אנליזה סטטית ליניארית | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| מספר צמתים | 84,056 | ||
| מספר אלמנטים | 49,871 | ||
| סוג אלמנט | אלמנט טטראהדרלי ריבועי בעל 10 צמתים | !ELEMENT,TYPE=342 | ספריית האלמנטים |
| שם חומר | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | נתוני חומר |
| תכונות חומר | ELASTIC | !ELASTIC | |
| תנאי שפה | אילוץ, עומס מרוכז | ||
| פותר מטריצות | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
איור 4.2.1 תחום החישוב של כל צומת
תוכן האנליזה¶
פרסו את קוד FrontISTR, עברו לספרייה של דוגמה זו ובדקו שקיימים הקבצים הבאים הדרושים לאנליזה:
| שם קובץ | סוג | תפקיד |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | נתוני בקרה כלליים | |
| hinge.cnt | נתוני בקרת אנליזה | |
| hinge.msh | נתוני רשת | |
| hecmw_part_ctrl.dat | נתוני בקרת חלוקת תחום | נתוני הבקרה המשמשים כאשר hecmw_part1 מחלק את נתוני הרשת לתחומים |
ודאו שהם קיימים.
פלט:
מבצעים אנליזת מאמצים שבה ההזזה של המשטחים המרוסנים מוגבלת ועומס מרוכז מופעל על משטח ההעמסה.
נתוני הבקרה הכלליים, נתוני בקרת האנליזה ונתוני בקרת חלוקת התחום מוצגים להלן.
נתוני בקרה כלליים hecmw_ctrl.dat¶
#
# עבור מחלק הרשת
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # נתוני הרשת המקוריים שיחולקו באמצעות hecmw_part1
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # שם הקובץ לאחר חלוקה באמצעות hecmw_part1
hinge_4
#
# עבור הפותר
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # ציון נתוני הרשת המחולקים
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # ציון נתוני בקרת האנליזה
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # ציון נתוני התוצאות
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # ציון נתוני ההדמיה
hinge_vis
נתוני בקרת אנליזה hinge.cnt¶
# קובץ בקרה של FISTR
## בקרת אנליזה
!VERSION # ציון גרסת פורמט הקובץ
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # ציון סוג האנליזה
!WRITE,RESULT # ציון פלט נתוני התוצאות
!WRITE,VISUAL # ציון פלט נתוני ההדמיה
## בקרת פותר
### תנאי שפה
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # ציון משטח אילוץ 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # ציון משטח אילוץ 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # ציון משטח ההעמסה
### חומר
!MATERIAL, NAME=STEEL # ציון תכונות החומר
!ELASTIC # הגדרת החומר האלסטי
210000.0, 0.3
!DENSITY # הגדרת צפיפות המסה
7.85e-6
### הגדרות פותר
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # בקרת הפותר
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## בקרת עיבוד־לאחר
!VISUAL,method=PSR # ציון שיטת ההדמיה
!surface_num=1 # מספר המשטחים ברינדור משטח יחיד
!surface 1 # ציון תוכן המשטח
!output_type=VTK # ציון סוג קובץ ההדמיה
!END # מציין את סוף נתוני בקרת האנליזה
נתוני בקרת חלוקת תחום hecmw_part_ctrl.dat¶
נוהל האנליזה¶
כדי להריץ את FrontISTR באמצעות MPI, תחילה חלקו את נתוני הרשת hinge.msh לארבעה תחומים.
פלט:
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
כעת נוצרים קבצים חדשים בשם hinge_4.x ו-part.inp.
פלט:
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
לאחר מכן הריצו את פקודת ההפעלה fistr1 של FrontISTR באמצעות MPI.
(הרצה עם 4 תהליכי MPI ופתיל OpenMP אחד)
##################################################################
# 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 !!
כאשר מופיע FrontISTR Completed !!, האנליזה הושלמה.
תוצאות האנליזה¶
בסיום האנליזה נוצרים מספר קבצים חדשים.
פלט:
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
קבצי *.res.* נקראים נתוני תוצאות ומכילים את תוצאות האנליזה של FrontISTR עבור כל צומת MPI. ניתן להציגם באמצעות REVOCAP_PrePost וכלים דומים.
קבצי *_vis_* נקראים נתוני הדמיה וניתן להציגם בתוכנות הדמיה כלליות. בדוגמה זו הפלט הוא בפורמט VTK, ולכן ניתן להציגו באמצעות ParaView או תוכנה דומה.
איור 4.2.2 תוצאת האנליזה של מאמץ von Mises (מוצגת ב-VTK)
יומן תוצאות האנליזה 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