Frekvenču atbildes analīze¶
Šīs analīzes veikšanai tiek izmantoti dati no tutorial/17_freq_beam.
Analīzes objekts¶
Analīzes objekts ir konsolsija; tās forma parādīta 4.17.1. attēlā, bet režģa dati — 4.17.2. attēlā.
| Vienums | Apraksts | Piezīmes | Atsauce |
|---|---|---|---|
| Analīzes veids | Frekvenču atbildes analīze | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| Mezglu skaits | 55 | ||
| Elementu skaits | 126 | ||
| Elementa tips | 4 mezglu lineārs tetraedrisks elements | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| Materiāla nosaukums | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| Robežnosacījumi | Nostiprinājums, koncentrēta slodze, īpašvērtība | !EIGENREAD | |
| Matricas risinātājs | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Analīzes saturs¶
Analizējamās konsolsijas viens gals tiek pilnībā ierobežots, bet diviem mezgliem pretējā galā tiek pielikta koncentrēta slodze un veikta frekvenču atbildes analīze.
Vispirms ar tiem pašiem robežnosacījumiem tiek veikta modālā analīze līdz 10. modai, pēc tam, izmantojot īpašvērtības un īpašvektorus līdz 5. modai, tiek veikta frekvenču atbildes analīze. Modālās analīzes un frekvenču atbildes analīzes kopējie vadības dati un analīzes vadības dati ir parādīti turpmāk.
Kopējie vadības dati 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
Kopējie vadības dati 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
Frekvenču atbildes analīzē īpašvektori tiek ielasīti no rezultātu faila, kuru modālā analīze izvadīja failā eig_beam.res, tāpēc tas tiek norādīts kā NAME=result-in. Frekvenču diapazonu pārlaidot iegūtie rezultāti tiek izvadīti failā beam.res (NAME=fstrRES), bet laika gaitas rezultāti pie !DYNAMIC norādītās frekvences (15000Hz) — failā beam_dyna.res (NAME=fstrDYNA) (→ !RESULT).
Analīzes vadības dati beam_eigen.cnt¶
# FISTR vadības fails
!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
Analīzes vadības dati beam_freq.cnt¶
# FISTR vadības fails
!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
Analīzes procedūra¶
Vispirms modālās analīzes kopējo vadības datu failu hecmw_ctrl_eigen.dat pārsauc par hecmw_ctrl.dat un veic modālo analīzi.
Pēc tam frekvenču atbildes analīzes kopējo vadības datu failu hecmw_ctrl_freq.dat pārsauc par hecmw_ctrl.dat, bet modālās analīzes rezultātu žurnālfailu 0.log — par eigen_0.log (kā norādīts frekvenču atbildes analīzes vadības datos), un veic frekvenču atbildes analīzi.
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
Paralēlā izpilde¶
Ja tos pašus datus sadala divos apgabalos un izpilde tiek veikta paralēli, modālā analīze un frekvenču atbildes analīze jāizpilda ar tiem pašiem sadalītajiem režģa datiem. Katrs frekvenču atbildes analīzes process īpašvektorus ielasī no rezultātu failiem, kurus modālā analīze izvadīja katram apgabalam, tāpēc nevar izmantot modālās analīzes rezultātus, kas iegūti secīgajā izpildē, vai modālās analīzes rezultātus, kas iegūti citā apgabalu sadalījumā (→ Analīzes veids).
Vispirms tiek izveidoti nākamie kopējie vadības dati hecmw_ctrl_part.dat un tīkla sadalīšanas vadības dati hecmw_part_ctrl.dat, un režģa dati tiek sadalīti divos apgabalos.
Pēc tam abos failos hecmw_ctrl_eigen.dat un hecmw_ctrl_freq.dat norādi NAME=fstrMSH maina uz sadalītajiem režģa datiem.
Tajā pašā secībā kā secīgajā izpildē modālā analīze un frekvenču atbildes analīze tiek izpildītas ar 2 procesiem.
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
Īpašvērtību saraksts tiek izvadīts tikai ranga 0 žurnālfailā 0.log, tāpēc to pārsauc par eigen_0.log. Rezultātu faili tiek izvadīti katram procesam atsevišķi, piemēram, kā beam_dyna.res.<ranga>.<numurs>. Saistība starp monitoringa mezgla frekvenci un pārvietojuma amplitūdu tiek izvadīta tā procesa žurnālfailā, kas atbild par šo mezglu (<ranga>.log). Iegūtās vērtības sakrīt ar secīgās izpildes rezultātiem noapaļošanas kļūdu robežās.
Analīzes rezultāti¶
Ar Microsoft Excel izveidotā saistība starp analīzes vadības datos norādītā monitoringa mezgla (mezgla numurs 1) frekvenci un pārvietojuma amplitūdu ir parādīta 4.17.3. attēlā. Kā analīzes rezultātu skaitliskie dati turpmāk parādīta arī daļa no analīzes rezultātu žurnālfaila.
Analīzes rezultātu žurnāls 0.log (frekvenču atbildes analīze)¶
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