आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण¶
इस विश्लेषण के लिए tutorial/17_freq_beam का डेटा उपयोग किया जाता है।
विश्लेषण विषय¶
विश्लेषण का विषय एक कैंटिलीवर बीम है; इसका आकार चित्र 4.17.1 में और मेश डेटा चित्र 4.17.2 में दिखाया गया है।
| मद | विवरण | टिप्पणी | संदर्भ |
|---|---|---|---|
| विश्लेषण प्रकार | आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| नोडों की संख्या | 55 | ||
| तत्वों की संख्या | 126 | ||
| तत्व प्रकार | 4-नोड चतुष्फलकीय प्रथम-क्रम तत्व | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| सामग्री नाम | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| सीमा शर्तें | बाधा, संकेंद्रित भार, अभिलक्षणिक मान | !EIGENREAD | |
| मैट्रिक्स सॉल्वर | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
विश्लेषण विवरण¶
विश्लेषण विषय कैंटिलीवर बीम के एक सिरे को पूर्णतः बाधित करके और विपरीत सिरे के दो नोडों पर संकेंद्रित भार लगाकर आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण किया जाता है।
प्रक्रिया के रूप में, पहले समान सीमा शर्तों के साथ मोड 10 तक मोडल विश्लेषण किया जाता है, इसके बाद मोड 5 तक के अभिलक्षणिक मानों और अभिलक्षणिक सदिशों का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है। मोडल विश्लेषण तथा आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण का समग्र नियंत्रण डेटा और विश्लेषण नियंत्रण डेटा नीचे दिए गए हैं।
समग्र नियंत्रण डेटा 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
समग्र नियंत्रण डेटा 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
आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण में, मोडल विश्लेषण द्वारा eig_beam.res में लिखे परिणाम फ़ाइलों से अभिलक्षणिक सदिश पढ़े जाते हैं, इसलिए इसे NAME=result-in में निर्दिष्ट किया जाता है। आवृत्ति स्वीप के परिणाम NAME=fstrRES की beam.res में, और !DYNAMIC में निर्दिष्ट आवृत्ति (15000Hz) पर समय-इतिहास के परिणाम NAME=fstrDYNA की beam_dyna.res में लिखे जाते हैं (→ !RESULT)।
विश्लेषण नियंत्रण डेटा beam_eigen.cnt¶
# FISTR के लिए नियंत्रण फ़ाइल
!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
विश्लेषण नियंत्रण डेटा beam_freq.cnt¶
# FISTR के लिए नियंत्रण फ़ाइल
!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
विश्लेषण प्रक्रिया¶
सबसे पहले, मोडल विश्लेषण के समग्र नियंत्रण डेटा hecmw_ctrl_eigen.dat का नाम बदलकर hecmw_ctrl.dat करें और मोडल विश्लेषण चलाएँ।
इसके बाद, आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण के समग्र नियंत्रण डेटा hecmw_ctrl_freq.dat का नाम बदलकर hecmw_ctrl.dat करें, और मोडल विश्लेषण की विश्लेषण परिणाम लॉग फ़ाइल 0.log का नाम बदलकर eigen_0.log करें (जो आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण के विश्लेषण नियंत्रण डेटा में निर्दिष्ट है), फिर आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण चलाएँ।
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
समानांतर निष्पादन¶
समान डेटा को 2 क्षेत्रों में विभाजित करके समानांतर निष्पादन करने पर, मोडल विश्लेषण और आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण को उसी वितरित-क्षेत्र मेश पर चलाया जाता है। आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण की प्रत्येक प्रक्रिया मोडल विश्लेषण द्वारा उपक्षेत्र-वार लिखे परिणाम फ़ाइलों से अभिलक्षणिक सदिश पढ़ती है, इसलिए क्रमिक निष्पादन से प्राप्त मोडल विश्लेषण के परिणाम या भिन्न क्षेत्र-विभाजन से प्राप्त मोडल विश्लेषण के परिणाम उपयोग में नहीं लाए जा सकते (→ विश्लेषण प्रकार)।
सबसे पहले, निम्नलिखित समग्र नियंत्रण डेटा hecmw_ctrl_part.dat और क्षेत्र-विभाजन नियंत्रण डेटा hecmw_part_ctrl.dat बनाएँ, और मेश डेटा को 2 क्षेत्रों में विभाजित करें।
इसके बाद, hecmw_ctrl_eigen.dat और hecmw_ctrl_freq.dat दोनों में NAME=fstrMSH का निर्देश विभाजन के बाद के मेश डेटा में बदलें।
क्रमिक निष्पादन के समान क्रम में, 2 प्रक्रियाओं के साथ मोडल विश्लेषण और आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण चलाएँ।
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
अभिलक्षणिक मानों की सूची केवल रैंक 0 की लॉग फ़ाइल 0.log में ही लिखी जाती है, इसलिए इसे eigen_0.log नामित करें। परिणाम फ़ाइलें प्रक्रिया-वार beam_dyna.res.<रैंक>.<संख्या> के रूप में लिखी जाती हैं। निगरानी नोड की आवृत्ति और विस्थापन आयाम का संबंध उस प्रक्रिया की लॉग फ़ाइल (<रैंक>.log) में लिखा जाता है जो उस नोड को संभालती है। प्राप्त मान क्रमिक निष्पादन के परिणामों से पूर्णांकन त्रुटि की सीमा के भीतर मेल खाते हैं।
विश्लेषण परिणाम¶
विश्लेषण नियंत्रण डेटा में निर्दिष्ट निगरानी नोड (नोड संख्या 1) की आवृत्ति और विस्थापन आयाम के संबंध को Microsoft Excel में तैयार करके चित्र 4.17.3 में दिखाया गया है। साथ ही, विश्लेषण परिणाम के संख्यात्मक डेटा के रूप में, विश्लेषण परिणाम लॉग फ़ाइल का एक अंश नीचे दिया गया है।
विश्लेषण परिणाम लॉग 0.log (आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण)¶
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