Kimenet és restart¶

Az elemzési eredmények önmagukban a memóriában léteznek, ezért utófeldolgozáshoz, vizualizációhoz, helyreállításhoz és restart céljára megfelelő fájlokba kell írni őket. Mivel a fájlformátum, a kimeneti tételek és a kimeneti gyakoriság a céltól függ, a FrontISTR több kimeneti útvonalat biztosít különböző felhasználásokhoz.

A FrontISTR kimenete 3 rendszerből áll: az elemzési értékeket mentő eredményfájlokból (!WRITE,RESULT), a vizualizációhoz használt vizualizációs fájlokból (!WRITE,VISUAL) és az elemzés állapotát mentő restartfájlokból (!RESTART). Az eredményfájlokba és vizualizációs fájlokba kerülő fizikai mennyiségeket rendre a !OUTPUT_RES és !OUTPUT_VIS segítségével lehet kiválasztani.

A funkciók áttekintése¶

A kimeneti beállítások könnyebben rendszerezhetők, ha a következő 3 szempontot külön kezeljük.

A !WRITE,RESULT engedélyezi az eredményfájlokat, a !OUTPUT_RES pedig megadja a kimeneti változókat. A !WRITE,VISUAL engedélyezi a vizualizációs fájlokat, a !OUTPUT_VIS pedig a vizualizációnak átadott változókat adja meg. Mindkét esetben a FREQUENCY szabályozza a kimeneti intervallumot. A !WRITE egyetlen kártya, amelyen a RESULT / VISUAL / FEMAP kimeneti célokat kiválasztó paraméterek együtt is szerepelhetnek.

A !OUTPUT_RES és !OUTPUT_VIS adatsorai a kimeneti változóneveket és az ON / OFF állapotot sorolják fel. A GROUP megadásával a kimenet célja csoport szerint korlátozható. A konkrét bemeneti szintaxist és a használható adatsorokat lásd a kulcsszóreferenciában.

A !RESTART magát az elemzési állapotot menti, az eredmény- és vizualizációs fájloktól elkülönítve. A restartfájlok segítségével megszakítás után ugyanabból az állapotból folytatható az elemzés.

A kimenet kiválasztása¶

A kimenetet elsősorban az ellenőrizni kívánt cél szerint válassza ki. Eredményfájlt használjon, ha a numerikus értékeket utófeldolgozáshoz vagy másik elemzéshez használja, vizualizációs fájlt pedig akkor, ha alakokat vagy eloszlásokat vizualizációs eszközzel kíván ellenőrizni. Ha az elemzést menet közben folytatni kell, a normál eredménykimenettől külön engedélyezze a restartfájlt.

Nagy léptékű elemzéseknél minden lépés mentése az alapértelmezett kimeneti beállításokkal nagy eredmény- és vizualizációs fájlokat eredményezhet. Csak a szükséges fizikai mennyiségeket állítsa ON értékre, az ellenőrzéshez nem szükségeseket pedig OFF értékre. Ha nincs szükség finom időbeli felbontásra, növelje a FREQUENCY értékét, hogy ritkább legyen a kimenet.

A kimeneti változók kiválasztásának célszerű sorrendje: „ellenőrizendő fizikai mennyiség”, „kimeneti cél”, majd „gyakoriság”. Például ParaView-ban megjelenítendő feszültségeloszláshoz engedélyezze a vizualizációs fájlokat, és válassza az NSTRESS vagy NMISES változót a !OUTPUT_VIS alatt. Kontaktuserő numerikus utófeldolgozásához engedélyezze az eredményfájlokat, és válassza a CONTACT_NFORCE vagy hasonló változót a !OUTPUT_RES alatt.

Elérhető fizikai mennyiségek¶

A kimeneti változók szerkezeti, dinamikai, hő- és kontaktuselemzési mennyiségekre, elemspecifikus eredményekre és azonosító metaadatokra oszlanak. Az alábbi táblázat a fő változóneveket, típusokat és azokat az elemzéstípusokat foglalja össze, amelyekben használatosak. A változónevek és az adatsor-szintaxis teljes listáját lásd: !OUTPUT_RES és !OUTPUT_VIS.

Alapértelmezés szerint a DISP, ROT, NSTRESS és NMISES ON állapotú. Az, hogy ténylegesen értelmes értékek kerülnek-e kiírásra, az elemzés típusától, az elemtípustól, az anyagmodelltől és a kontaktusbeállításoktól függ. Például a VEL és ACC dinamikai elemzésben, a CONTACT_* pedig akkor használatos, amikor kontaktuselemzés kontaktusinformációt hoz létre.

Héjréteg-kimenet¶

A héjelemek vastagságuk mentén több integrációs ponttal vagy réteggel rendelkeznek, ezért a feszültség- és alakváltozásértékek ugyanazon elemen belül is rétegenként vagy felületenként eltérhetnek. Csak szokásos csomóponti átlagolt vagy elemértékekből nehéz megállapítani, hogy egy érték melyik réteghez vagy felülethez tartozik.

Ha a SHELL_LAYER ON, a laminált héj minden rétegének + és - oldali eredményei külön kerülnek kiírásra. A kimeneti feszültség- és alakváltozás-komponensek tartalmazzák a rétegszám és a felületoldal azonosítóit, így kiértékelhető a vastagságirányú feszültségeloszlás és a rétegenkénti károsodás.

A SHELL_SURFACE segédinformáció a héjfelületek, például a felső és alsó felület azonosításához. Héjréteg-eredmények vizualizálásakor engedélyezze a SHELL_LAYER és a szükséges feszültség-/alakváltozás-változókat, majd a vizualizációs eszközben válassza ki a célrétegnek vagy -felületnek megfelelő eredménykomponenst.

Mivel a héjréteg-kimenet növeli a kimeneti komponensek számát, sokrétegű modelleknél a fájlméret is nő. Célszerű a kimenetet a szükséges feszültség- és alakváltozás-változókra korlátozni.

A valós és képzetes részek kimenete frekvenciaválasz-analízisben¶

Frekvenciaválasz-analízisben ugyanannak a fizikai mennyiségnek az értéke a fázistól függ, ezért minden kimeneti változó két készletben, valós és képzetes részként kerül kiírásra. A címkék végére _real és _imag utótag kerül; a valós rész a gerjesztéssel azonos fázisú komponenst, a képzetes rész pedig a 90 fokkal eltolt fázisú komponenst jelenti. Mivel mindkettő valós értékű mező, a nemlineáris származtatott mennyiségek, például a főfeszültségek és a Mises-feszültség, ugyanazzal a jelentéssel bírnak, mint más analízistípusokban. Az amplitúdó a valós és a képzetes rész négyzetösszegének négyzetgyökeként adódik.

A kimeneti változók kiválasztása a többi analízistípushoz hasonlóan !OUTPUT_RES és !OUTPUT_VIS segítségével történik. Az elmozdulás, sebesség és gyorsulás esetében azonban a !DYNAMIC iout_list megadása élvez elsőbbséget.

A frekvenciaválasz-analízis a gerjesztési frekvencia végigsöprésének eredményeit és a !DYNAMIC segítségével megadott egyetlen frekvencián számított időtörténeti eredményeket külön eredményfájlokba írja. Az előbbi a megoldó vezérlőadataiban a fstrRES, az utóbbi a fstrDYNA névazonosítóhoz tartozik.

Kimeneti célok¶

Az eredményfájlok és vizualizációs fájlok céljukban és tárolási formátumukban különböznek. Ugyanabban az elemzésben mindkettő, vagy csak az egyik is kiírható.

Eredményfájlok¶

Az eredményfájlokat a !WRITE,RESULT engedélyezi. Az elemzési eredmények FrontISTR / HEC-MW eredményadatként kerülnek mentésre, és numerikus utófeldolgozáshoz vagy másik elemzés bemeneteként használhatók. A kimeneti változókat a !OUTPUT_RES segítségével lehet kiválasztani.

A !WRITE,RESULT a !WRITE kártya RESULT paramétereként van megvalósítva, és a vizualizációs és FEMAP-kimenet mellett egy kimeneticél-opció.

Az eredményfájlok szerkezeti elemzéshez elmozdulást, feszültséget, alakváltozást, reakcióerőket, kontaktusinformációt és más mennyiségeket, hőelemzéshez pedig hőmérsékletmezőket tárolhatnak. A lépésenkénti kimeneti intervallumot a FREQUENCY adja meg. A konkrét fájlneveket, helyeket és futtatás utáni ellenőrzésüket lásd a futtatási útmutatóban.

Modálanalízisben az eredményfájl a !OUTPUT_RES beállításától függetlenül minden kiszámított módushoz kiírja a sajátértéket (EIGENVALUE) és a sajátvektort. A sajátvektor elmozdulásként (DISPLACEMENT) kerül kiírásra. Csomópontonként 6 szabadságfokú modellben (611-es gerendaelemet vagy 731, 741, 743 típusú héjelemeket használó modellben) a 3 transzlációs komponens DISPLACEMENT, a 3 rotációs komponens pedig ROTATION néven kerül kiírásra. A vizualizációs fájl felépítése ugyanilyen. A sajátvektor normalizálása úgy történik, hogy az összes szabadságfok közül a legnagyobb abszolút értékű komponens +1 legyen.

Az eredményfájlok (.res kiterjesztés) a következő szerkezetű szöveges adatok. Először a formátumverzió és a megjegyzés, majd a globális változók, végül az egyes csomópontok és elemek kimeneti változói szerepelnek.

*fstrresult 2.0
*comment
<megjegyzéssor>
*global
<globális változók száma>
<globális változók szabadságfoka>
<globális változók neve>
<globális változók értéke>
...
*data
<csomópontok száma> <elemek száma>
<csomóponti adatok száma> <elemadatok száma>
<csomóponti adatok szabadságfoka> ...
<csomóponti adatok neve>
...
<csomóponti adatok értéke>
...
<elemadatok szabadságfoka> ...
<elemadatok neve>
...
<elemadatok értéke>
...

Naplófájlok¶

A naplófájlok (.log kiterjesztés) összefoglaló fájlok, amelyek az elemzés után mindig létrejönnek. Az egyes csomópontok és elemek fizikai mennyiségei mellett az elmozdulás-, alakváltozás- és feszültségkomponensek maximum/minimum értékei is kiíródnak. Modálanalízisben minden módushoz sajátérték, sajátfrekvencia, modális részvételi tényező és effektív tömeg jelenik meg. A modális részvételi tényező a fentiek szerint normalizált sajátvektorhoz tartozó érték, az effektív tömeg pedig nem függ a sajátvektor normalizálásától. A !WRITE LOG paramétere szabályozza a kimenet tartalmát. A fájlneveket és helyeket lásd a futtatási útmutatóban.

Vizualizációs fájlok¶

A vizualizációs fájlokat a !WRITE,VISUAL engedélyezi. Ezek a háló- és eredményadatokat vizualizációs eszközök számára alkalmas formátumba alakítják és kiírják. A kimeneti változókat a !OUTPUT_VIS, a formátumot és a vizualizációs feltételeket pedig a !VISUAL adja meg.

A !WRITE,VISUAL nem önálló kulcsszó; a !WRITE kártya VISUAL paramétereként van megvalósítva, és a !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP opciókkal azonos szinten váltja a kimeneti célt (fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90 fájlban a fstr_ctrl_get_WRITE).

A vizualizáció engedélyezéséhez legalább a vizualizációs felületet és a kimeneti formátumot meg kell adni a !VISUAL kártyán. Az alábbi a minimális adatkészlet.

!WRITE,VISUAL
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK

A surface_num és !surface megadása nem hagyható el. A részletes szintaxist és a használható opciókat lásd: !VISUAL.

A fő vizualizációs formátumok a következők.

A vizualizációs fájlokat a vizualizációs eszközök közvetlenebbül kezelik, mint az eredményfájlokat, méretük azonban a választott formátumtól és változószámtól függően nő. Nagy léptékű modelleknél a !OUTPUT_VIS alatt csak a megjelenítéshez szükséges változókat engedélyezze.

Restart¶

A restart funkció az elemzés megszakításakor fennálló belső állapotot menti, hogy a következő futtatás ugyanebből az állapotból folytathassa a számítást. A normál eredményfájlok utófeldolgozás céljára készülnek, a restartfájlok viszont olyan állapotot tárolnak, amelyből a megoldó folytatni tudja a számítást.

Ha a !RESTART, FREQUENCY=n beállításban n pozitív, a restartfájl a megadott lépésközönként íródik. Ha n negatív, a futtatás kezdetén egy meglévő restartfájl kerül beolvasásra, majd ezt követően a restartfájlok |n| abszolút értékű kimeneti intervallummal íródnak.

Szerkezeti elemzés restartja esetén az aktuális lépés, részlépés, kumulatív lépés, idő, időinkrementum, terheléstörténet, elmozdulás, külső erő, az egyes Gauss-pontok feszültsége és alakváltozása, az anyag belső állapotváltozói, a kontaktusállapot és más adatok kerülnek mentésre. Dinamikai elemzés ezen felül az időintegráció folytatásához szükséges dinamikai állapotot is menti, beleértve a sebességet és gyorsulást, alakváltozási energiát, aktuális időt és időinkrementumot. Hőelemzés a lépésszámot, időt és hőmérsékletmezőt menti, és beolvasáskor a hőmérsékletmezőt kezdeti állapotként állítja vissza.

Írási időzítés és folytatási viselkedés statikai analízis restartjánál¶

Statikai elemzés restartjánál (fstr_solve_NLGEOM) 2 írási út van, és a folytatás viselkedése eltér.

• Írás részlépés közben: A fájl a részlépéscikluson belül akkor íródik, amikor a step_count a FREQUENCY többszöröse lesz. A rögzített időinformáció az „aktuális lépés kezdőidejeként” kerül mentésre, és az előző lépés terheléslistája társul hozzá.
• Írás a lépés végén: Minden terhelési lépés részlépésciklusának befejezése után mindig íródik fájl, függetlenül attól, hogy a lépés a FREQUENCY többszöröse-e. A rögzített időinformáció „lépés vége” időként kerül mentésre, és az adott lépés terheléslistája társul hozzá.

Beolvasáskor a FrontISTR a rögzített „aktuális idő” és „referenciaidő” egyezése alapján dönti el, hogy a lépés befejeződött-e (fstr_Restart.f90 fájlban a fstr_read_restart).

Ezért ugyanazon FREQUENCY beállítás mellett is eltérhet a folytatás utáni lépésszám és időreferencia attól függően, hogy az írás mikor történt (részlépés közben / lépés végén). Különösen fontos, hogy a lépésvégi írás minden lépés végén mindig megtörténik, a FREQUENCY beállítástól függetlenül.

Írási időzítés és folytatási viselkedés dinamikai analízis restartjánál¶

Az időtörténeti dinamikai elemzés restartja szintén megkülönbözteti a részlépés közbeni és a lépésvégi írást. Részlépés közben akkor íródik fájl, amikor a kumulatív részlépésszám, a step_count, a FREQUENCY többszöröse lesz; a lépés végén pedig a FREQUENCY értékétől függetlenül íródik fájl.

Beolvasáskor a folytatási pozíció a mentett lépésszámból, részlépésszámból és kumulatív részlépésszámból áll helyre. A jelenlegi formátum (restart_version >= 5) a statikai elemzéssel közös fejlécet használ, és menti az aktuális időt, időinkrementumot, Newton-iterációs statisztikákat és az automatikus inkrementálás állapotát. Így a több !STEP kártyát és automatikus inkrementálást/cutback műveletet használó dinamikai elemzés restart után is továbbviheti az időreferenciát és az időinkrementumot. A régebbi dinamikai restartfájlok részleges beolvasási kompatibilitása megmarad, de új elemzésekhez a jelenlegi formátumot kell használni.

!STEP kártyák megadása restart esetén¶

Restartból való folytatáskor a FrontISTR a cnt fájl !STEP kártyáit a „folytatás után végrehajtandó lépések sorrendjeként” olvassa, és mindig az elsőtől (tot_step=1) kezdve dolgozza fel őket. A betöltött restartinformáció lépésszáma a képernyőn megjelenő kumulatív lépésszám igazítására szolgál, és nem befolyásolja magának a cnt fájlnak a !STEP indexét. A jelenlegi formátumban továbbá a restart beolvasásakor a cnt fájl minden !STEP elemének starttime értékéhez együttesen hozzáadódik a referenciaidő, így az idővonal origója a restart időpontjához igazodik.

Ezért a restart céljára szolgáló cnt fájlt a következő elv szerint készítse elő.

Mindkét esetben az alapvető szabály: a már befejezett lépéseket távolítsa el a cnt fájlból. Mivel a restartidő automatikusan hozzáadódik a starttime értékhez, a cnt fájl használhat 0 origót (vagy relatív lépéskezdési időket). A peremfeltételekre és terhelésekre vonatkozó hivatkozásokat csak a megmaradó !STEP kártyákhoz kell megtartani a cnt fájlban. Ugyanez az elv érvényes több !STEP kártyát használó dinamikai elemzés restartjára.

Egy tipikus restart-munkafolyamat a következő.

1. Az első futtatásban adja meg a !RESTART, FREQUENCY=n beállítást, és írjon restartfájlt.
2. Az elemzést folytató futtatásban adja meg a !RESTART, FREQUENCY=-n beállítást.
3. A FrontISTR induláskor beolvassa a restartfájlt, majd ezt követően minden n lépésben új állapotot ír.

A restartfájl elnevezését, elhelyezését és futtatáskori megadását lásd a futtatási útmutatóban. A régebbi formátumú fájlokkal részleges beolvasási kompatibilitás is van, de új elemzésekhez a jelenlegi formátumot kell használni.

Kapcsolódó témák¶

• Soros futtatás — a fájlelrendezés és a kimenet ellenőrzésének alapjai az elemzés futtatása során.
• !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — az eredmény- és vizualizációs fájlokba kiírandó változók megadása.
• !WRITE — eredményfájl-, vizualizációs- és naplókimenet engedélyezése, valamint a kimeneti gyakoriság megadása (RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP paraméterek).
• !VISUAL — vizualizációs felületek és kimeneti formátumok megadása (minimális adatkészlet példájával).
• !RESTART — restartfájlok olvasásának és írásának megadása.
• Analízistípusok — az egyes elemzéstípusok fő eredményelemei.
• Érintkezés és beágyazás — a kontaktuskimenet jelentése és a kontaktusállapotok kezelése.
• Lépésvezérlés — kapcsolat a kimeneti lépésekkel és időpontokkal.