אנליזת תגובת תדר¶
לניתוח זה משתמשים בנתונים מתוך tutorial/17_freq_beam.
מושא האנליזה¶
מושא האנליזה הוא קורה זיזית. הגאומטריה מוצגת באיור 4.17.1 ונתוני הרשת באיור 4.17.2.
| פריט | תיאור | הערות | הפניה |
|---|---|---|---|
| סוג האנליזה | אנליזת תגובת תדר | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| מספר צמתים | 55 | ||
| מספר אלמנטים | 126 | ||
| סוג אלמנט | אלמנט טטרהדרלי ליניארי בעל 4 צמתים | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| שם חומר | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| תנאי שפה | אילוץ, עומס מרוכז, ערכים עצמיים | !EIGENREAD | |
| פותר מטריצה | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
תוכן האנליזה¶
קצה אחד של הקורה הזיזית מאולץ במלואו, ומתבצעת אנליזת תגובת תדר עם עומסים מרוכזים המופעלים על שני צמתים בקצה הנגדי.
תחילה מתבצעת אנליזה מודאלית עד למצב העשירי באותם תנאי שפה, ולאחר מכן מתבצעת האנליזה באמצעות הערכים העצמיים והווקטורים העצמיים עד למצב החמישי. להלן מוצגים נתוני הבקרה הכלליים ונתוני בקרת האנליזה עבור האנליזה המודאלית ועבור אנליזת תגובת התדר.
נתוני בקרה כלליים 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
נתוני בקרה כלליים 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
באנליזת תגובת התדר קוראים את הווקטורים העצמיים מקובץ התוצאות שהאנליזה המודאלית כתבה אל eig_beam.res, ולכן מציינים אותו ב־NAME=result-in. תוצאות סריקת התדרים נכתבות אל beam.res של NAME=fstrRES, ותוצאות היסטוריית הזמן בתדר שצוין ב־!DYNAMIC (15000Hz) נכתבות אל beam_dyna.res של NAME=fstrDYNA (→ !RESULT).
נתוני בקרת האנליזה beam_eigen.cnt¶
# קובץ בקרה עבור 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
נתוני בקרת האנליזה beam_freq.cnt¶
# קובץ בקרה עבור 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
נוהל האנליזה¶
תחילה משנים את שם נתוני הבקרה הכלליים לאנליזה המודאלית, hecmw_ctrl_eigen.dat, ל־hecmw_ctrl.dat, ומבצעים אנליזה מודאלית.
לאחר מכן משנים את שם נתוני הבקרה הכלליים לאנליזת תגובת התדר, hecmw_ctrl_freq.dat, ל־hecmw_ctrl.dat, ואת קובץ יומן תוצאות האנליזה המודאלית 0.log ל־eigen_0.log (כפי שצוין בנתוני בקרת האנליזה לאנליזת תגובת התדר), ומבצעים אנליזת תגובת התדר.
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
הרצה מקבילית¶
כאשר מחלקים את אותם נתונים לשני תחומים ומריצים אותם במקביל, מבצעים את האנליזה המודאלית ואת אנליזת תגובת התדר על אותה הרשת המפוצלת. כל תהליך באנליזת תגובת התדר קורא את הווקטורים העצמיים מקבצי התוצאות שהאנליזה המודאלית כתבה לכל תת־תחום, ולכן אי־אפשר להשתמש בתוצאות של אנליזה מודאלית שנרצתה ברצף או בתוצאות של אנליזה מודאלית שנרצתה עם חלוקת תחום אחרת (→ סוג האנליזה).
תחילה יוצרים את נתוני הבקרה הכלליים הבאים, hecmw_ctrl_part.dat, ואת נתוני הבקרה לחלוקת הרשת, hecmw_part_ctrl.dat, ומחלקים את נתוני הרשת לשני תחומים.
לאחר מכן משנים את ציון NAME=fstrMSH הן ב־hecmw_ctrl_eigen.dat והן ב־hecmw_ctrl_freq.dat לנתוני הרשת לאחר החלוקה.
באותו הסדר כמו בהרצה הרציפה, מריצים את האנליזה המודאלית ואת אנליזת תגובת התדר בשני תהליכים.
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
רשימת הערכים העצמיים נכתבת רק לקובץ היומן 0.log של דרג 0, ולכן משנים את שמו ל־eigen_0.log. קבצי התוצאות נכתבים בנפרד לכל תהליך, בצורה של beam_dyna.res.<דרג>.<מספר>. הקשר בין התדר למשרעת ההזזה בצומת הניטור נכתב לקובץ היומן של התהליך המטפל בצומת (<דרג>.log). הערכים המתקבלים תואמים את תוצאות ההרצה הרציפה במגבלת שגיאות העיגול.
תוצאות האנליזה¶
הקשר בין התדר למשרעת ההזזה בצומת הניטור שצוין בנתוני בקרת האנליזה (מספר צומת 1) נוצר באמצעות Microsoft Excel ומוצג באיור 4.17.3. בנוסף, כנתונים מספריים של תוצאות האנליזה, מוצג להלן חלק מקובץ יומן תוצאות האנליזה.
יומן תוצאות האנליזה 0.log (אנליזת תגובת תדר)¶
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