Излез и рестарт¶
Резултатите од анализата првично се наоѓаат во меморија, па за постобработка, визуелизација, обновување или продолжување мора да се запишат во соодветни датотеки. Бидејќи форматот, излезните ставки и фреквенцијата на запишување зависат од намената, FrontISTR користи повеќе одделни излезни системи.
Излезот на FrontISTR се состои од три системи: датотеки со резултати (!WRITE,RESULT) за зачувување на анализираните вредности, датотеки за визуелизација (!WRITE,VISUAL) и рестарт-датотеки (!RESTART) за зачувување на состојбата на анализата. Физичките величини што се вклучуваат во датотеките со резултати и визуелизација се избираат со !OUTPUT_RES и !OUTPUT_VIS.
Преглед на функциите¶
Поставките за излез најлесно се организираат ако се разгледуваат по следните три оски.
| Оска | Главен влез | Улога |
|---|---|---|
| Одредиште на излезот | !WRITE,RESULT, !WRITE,VISUAL, !RESTART | Одредува за која намена ќе се зачува резултатот. |
| Излезни променливи | !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS | Одредува кои физички величини ќе се вклучат во датотеката со резултати или визуелизација. |
| Фреквенција на излез | FREQUENCY | Одредува на колку чекори се запишува датотека. |
!WRITE,RESULT го овозможува излезот во датотека со резултати, а излезните променливи се задаваат со !OUTPUT_RES. !WRITE,VISUAL го овозможува излезот за визуелизација, а променливите што се предаваат на визуелизацијата се задаваат со !OUTPUT_VIS. Кај двата вида интервалот на излез може да се контролира со FREQUENCY. !WRITE е една картичка, а RESULT / VISUAL / FEMAP може да коегзистираат како параметри за избор на одредиштето.
Во податочните линии на !OUTPUT_RES и !OUTPUT_VIS се наведуваат имиња на излезни променливи и ON / OFF. Со GROUP излезот може да се ограничи на одредена група. За конкретниот формат и дозволените податочни линии видете го референтниот опис на клучните зборови.
!RESTART, одделно од датотеките со резултати и визуелизација, ја зачувува самата состојба на анализата. Рестарт-датотеката се користи за продолжување од истата состојба по прекин на анализата.
Избор на излез¶
Излезот најпрво се избира според целта. Ако нумеричките вредности ќе се користат за постобработка или друга анализа, користете датотека со резултати; ако геометријата или распределбите ќе се проверуваат со алатка за визуелизација, користете датотека за визуелизација. Ако анализата треба да може да продолжи од средина, овозможете рестарт-датотека одделно од вообичаениот излез на резултати.
| Цел | Избран излез | Главно задавање |
|---|---|---|
| Зачувување на анализираните вредности за постобработка, споредба или друга анализа | Датотека со резултати | !WRITE,RESULT и !OUTPUT_RES |
| Проверка на распределби и деформирана форма во ParaView и слични алатки | Датотека за визуелизација | !WRITE,VISUAL, !OUTPUT_VIS, !VISUAL |
| Продолжување на долготрајна анализа од средина | Рестарт-датотека | !RESTART |
| Намалување на големината на излезот | Излез само на потребните променливи | !OUTPUT_RES / !OUTPUT_VIS со ON / OFF и FREQUENCY |
Кај големи анализи, ако сите чекори се зачувуваат со стандардниот излез, датотеките со резултати и визуелизација можат да станат многу големи. Поставете ON само за потребните физички величини и OFF за оние што не се потребни. Ако не е потребна детална временска историја, зголемете го FREQUENCY за поредок излез.
Излезните променливи е практично да се избираат по ред: „физичка величина што треба да се провери“, „одредиште“ и „фреквенција“. На пример, за проверка на распределбата на напрегање во ParaView, овозможете визуелизациска датотека и изберете NSTRESS или NMISES со !OUTPUT_VIS. За нумеричка постобработка на контактната сила, овозможете датотека со резултати и изберете CONTACT_NFORCE или слична величина со !OUTPUT_RES.
Физички величини достапни за излез¶
Излезните променливи се делат на структурна, динамичка, топлинска и контактна анализа, резултати специфични за елементи и метаподатоци за идентификација. Следната табела ги сумира главните имиња на променливи, типови и видови анализа во кои се користат. За целосниот список и форматот на податочните линии видете !OUTPUT_RES и !OUTPUT_VIS.
| Категорија | Име на променлива | Тип | Главен вид анализа | Содржина |
|---|---|---|---|---|
| Основни структурни величини | DISP, ROT, REACTION | Вектор | Статичка, динамичка анализа | Поместување, ротација, јазолна реакција. ROT важи за елементи со ротациски степени на слобода. |
| Напрегање | NSTRESS, ESTRESS, ISTRESS | Симетричен тензор | Структурна анализа | Средно јазолно напрегање, елементно напрегање и напрегање во интеграциски точки. |
| Mises и главни напрегања | NMISES, EMISES, PRINC_NSTRESS, PRINC_ESTRESS, PRINCV_NSTRESS, PRINCV_ESTRESS | Скалар, вектор | Структурна анализа | Mises напрегање, вредности на главните напрегања и нивните насоки. |
| Деформација | NSTRAIN, ESTRAIN, ISTRAIN | Симетричен тензор | Структурна анализа | Јазолна, елементна и деформација во интеграциски точки. |
| Пластична и топлинска деформација | PL_ISTRAIN, PL_ESTRAIN, TH_NSTRAIN, TH_ESTRAIN, TH_ISTRAIN | Скалар, симетричен тензор | Нелинеарна структурна анализа, термонапонска анализа | Еквивалентна пластична деформација и топлинска деформација. |
| Главна деформација | PRINC_NSTRAIN, PRINC_ESTRAIN, PRINCV_NSTRAIN, PRINCV_ESTRAIN | Скалар, вектор | Структурна анализа | Вредности и насоки на главните деформации. |
| Динамичка анализа | VEL, ACC | Вектор | Динамичка анализа | Јазолна брзина и јазолно забрзување. |
| Топлинска анализа | TEMP | Скалар | Анализа на спроведување на топлина | Јазолна температура. Во датотеките со резултати и визуелизација се изведува како температурно поле. |
| Контакт | CONTACT_NFORCE, CONTACT_FRICTION, CONTACT_RELVEL, CONTACT_STATE, CONTACT_NTRACTION, CONTACT_FTRACTION | Вектор, скалар | Контактна анализа | Нормална контактна сила, сила на триење, релативна брзина на лизгање, контактна состојба и контактна сила по единица површина. |
| Гредов елемент | BEAM_NQM | Вредност со 12 компоненти | Структурна анализа со гредови | Внатрешни пресечни сили на гредовиот елемент. |
| Идентификација и состојба | NODE_ID, ELEM_ID, SECTION_ID, MATERIAL_ID, ELEMACT, YIELD_RATIO | Скалар | Структурна анализа, визуелизација | Идентификација на јазол, елемент, секција и материјал, состојба на активација на елемент и однос на течење. ELEMACT изведува 1 за активен и 0 за неактивен елемент. |
| Помошни информации за школки | SHELL_LAYER, SHELL_SURFACE | Скалар | Структурна анализа со школки | Помошни информации за идентификација на излезот по слоеви и површините на школката. |
Стандардно, DISP, ROT, NSTRESS и NMISES се ON. Дали навистина ќе се изведе значајна вредност зависи од видот на анализа, видот на елемент, материјалниот модел и контактните поставки. На пример, VEL и ACC се користат во динамичка анализа, а CONTACT_* кога во контактна анализа се создаваат контактни информации.
Излез по слоеви на школка¶
Школкастите елементи имаат повеќе интеграциски точки или слоеви низ дебелината, па напрегањето и деформацијата се разликуваат по слој и површина и во истиот елемент. Од обичните јазолни средни или елементни вредности тешко се разликува на кој слој или страна се однесува резултатот.
Кога SHELL_LAYER е ON, за секој слој на ламинирана школка се изведуваат одделно резултатите на + и - страната. Компонентите на напрегање и деформација добиваат идентификатор за бројот на слој и страната, што овозможува оценка на распределбата низ дебелината и оштетувањето по слоеви.
SHELL_SURFACE е помошна информација за идентификација на површини како горната и долната страна на школката. При визуелизација на резултати по слоеви, овозможете SHELL_LAYER и потребните променливи за напрегање/деформација, а во алатката за визуелизација изберете ја компонентата што одговара на саканиот слој или површина.
Излезот по слоеви го зголемува бројот на излезни компоненти, па кај модели со многу слоеви расте големината на датотеките. Препорачливо е да се изведуваат само потребните променливи за напрегање и деформација.
Одредишта на излезот¶
Датотеките со резултати и визуелизација имаат различна намена и формат на зачувување. Во една анализа може да се изведуваат и двете или само едниот тип.
Датотеки со резултати¶
Датотеките со резултати се овозможуваат со !WRITE,RESULT. Резултатите од анализата се зачувуваат како резултатни податоци FrontISTR / HEC-MW и може да се користат за нумеричка постобработка или за вчитување во друга анализа. Излезните променливи се избираат со !OUTPUT_RES.
!WRITE,RESULT е имплементиран и на картичката !WRITE како параметар RESULT и е избор на одредиште на исто ниво со визуелизацијата и FEMAP излезот.
Во датотеките со резултати може да се зачуваат поместување, напрегање, деформација, реакција и контактни информации за структурна анализа, а температурното поле за топлинска анализа. Интервалот по чекори се задава со FREQUENCY. За конкретните имиња на датотеки, нивната локација и проверка по извршувањето видете го водичот за извршување.
Датотеките со резултати (наставка .res) се текстуални податоци со следнава структура. Прво се наведуваат верзијата на форматот и коментарот, потоа глобалните променливи, а на крај излезните променливи за секој јазол и елемент.
*fstrresult 2.0
*comment
<линија со коментар>
*global
<број на глобални променливи>
<степени на слобода на глобалните променливи>
<имиња на глобалните променливи>
<вредности на глобалните променливи>
...
*data
<број на јазли> <број на елементи>
<број на јазолни податоци> <број на елементни податоци>
<степени на слобода на јазолните податоци> ...
<имиња на јазолните податоци>
...
<вредности на јазолните податоци>
...
<степени на слобода на елементните податоци> ...
<имиња на елементните податоци>
...
<вредности на елементните податоци>
...
Лог-датотеки¶
Лог-датотеките (наставка .log) се сумарни датотеки што секогаш се изведуваат по анализата. Покрај физичките величини за секој јазол и елемент, се изведуваат максималните и минималните вредности на компонентите на поместување, деформација и напрегање. Во модална анализа се изведуваат сопствените вредности и вредностите на сопствените вектори. Содржината се контролира со !WRITE, преку параметарот LOG. За имињата и локацијата на датотеките видете го водичот за извршување.
Датотеки за визуелизација¶
Датотеките за визуелизација се овозможуваат со !WRITE,VISUAL. Мрежата и резултатните податоци се претвораат и се изведуваат во формат за алатки за визуелизација. Променливите се избираат со !OUTPUT_VIS, а форматот и условите за визуелизација се задаваат со !VISUAL.
!WRITE,VISUAL не е самостоен клучен збор, туку е имплементиран на картичката !WRITE како параметар VISUAL, на исто ниво со !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP за избор на одредиште (fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90, функцијата fstr_ctrl_get_WRITE).
За да се овозможи визуелизација, на картичката !VISUAL мора најмалку да се зададат визуелизациската површина и излезниот формат. Следува минималниот сет на податоци.
Задавањата surface_num и !surface не може да се изостават. За деталниот формат и достапните опции видете !VISUAL.
Главните формати за визуелизација се следниве.
| Формат | Намена |
|---|---|
| VTK | За визуелизација во ParaView и слични алатки. |
| AVS (UCD) | За визуелизација и размена на податоци во формат AVS / UCD. |
| BMP | Ги изведува визуелизациските резултати како слики. |
| NEU | За размена на податоци во FEMAP neutral формат. |
Датотеките за визуелизација се полесни за директно користење во визуелизациски алатки од датотеките со резултати, но нивната големина расте со избраниот формат и бројот на променливи. Кај големи модели, со !OUTPUT_VIS овозможете само променливи потребни за приказ.
Рестарт¶
Рестартот ја зачувува внатрешната состојба во моментот на прекин на анализата и овозможува пресметката во следното извршување да продолжи од истата состојба. Обичните датотеки со резултати служат за постобработка, додека рестарт-датотеките ја зачувуваат состојбата потребна решавачот да ја продолжи пресметката.
Кога !RESTART, FREQUENCY=n има позитивно n, рестарт-датотека се запишува на зададениот интервал во чекори. Кога n е негативен, при стартување се вчитува постоечка рестарт-датотека, а потоа се запишуваат рестарт-датотеки со апсолутната вредност |n| како интервал.
При рестарт на структурна анализа се зачувуваат тековниот чекор, подчекор, вкупен чекор, време, временски прираст, историја на оптоварување, поместување, надворешна сила, напрегање и деформација во секоја Gauss точка, внатрешни состојбени променливи на материјалот, контактна состојба и друго. Кај динамичка анализа дополнително се зачувува динамичката состојба потребна за продолжување на временската интеграција, вклучувајќи брзина, забрзување, енергија на деформација, тековно време и временски прираст. Топлинската анализа ги зачувува бројот на чекор, времето и температурното поле и при вчитување го обновува температурното поле како почетна состојба.
Време на запишување и однесување при продолжување на рестарт за статичка анализа¶
Кај рестарт на статичка анализа (fstr_solve_NLGEOM) постојат две патеки за запишување и нивното однесување при продолжување се разликува.
- Запишување во текот на подчекор: датотека се запишува во циклусот на подчекори кога
step_countстанува кратен наFREQUENCY. Временската информација се зачувува како „почетно време на тековниот чекор“, со листата на оптоварувања од претходниот чекор. - Запишување на крајот на чекор: датотека секогаш се запишува веднаш по завршување на циклусот на подчекори на секој чекор на оптоварување, независно дали е кратен на
FREQUENCY. Временската информација се зачувува како „време на крај на чекорот“, со листата на оптоварувања за тој чекор.
При вчитување, FrontISTR утврдува дали чекорот е завршен според тоа дали запишаното „тековно време“ се совпаѓа со „референтното време“ (fstr_Restart.f90, функцијата fstr_read_restart).
| Состојба при запишување | Однесување при продолжување |
|---|---|
| Во текот на подчекор | Продолжува од следниот подчекор на истиот чекор. Се презема положбата на подчекорот при запишувањето и се извршува преостанатиот циклус на подчекори. |
| Крај на чекор | Почнува од првиот подчекор на следниот чекор. cstep се зголемува за 1, substep=1 се ресетира и анализата продолжува. |
Затоа, и со иста поставка FREQUENCY, бројот на чекор и временската референца по продолжувањето се различни зависно од моментот на запишување (во текот на подчекор / на крајот на чекор). Особено, запишувањето на крајот на чекор секогаш се извршува на крајот на секој чекор, независно од FREQUENCY.
Време на запишување и однесување при продолжување на рестарт за динамичка анализа¶
Рестартот на динамичка анализа со временска историја исто така разликува запишување во текот на подчекор и на крајот на чекор. Во текот на подчекор се запишува кога вкупниот број подчекори step_count станува кратен на FREQUENCY; на крајот на чекор се запишува на крајот на тој чекор без оглед на FREQUENCY.
При вчитување, позицијата за продолжување се обновува од зачуваниот број на чекор, број на подчекор и вкупен број подчекори. Тековниот формат (restart_version >= 5) користи заглавие заедничко со статичката анализа и ги зачувува тековното време, временскиот прираст, статистиката на Newton итерациите и состојбата на автоматскиот прираст. Така, и динамичка анализа со повеќе !STEP и со автоматски прираст / cutback може по рестарт да ја преземе временската референца и временскиот прираст. Постарите рестарт-датотеки за динамичка анализа имаат делумна компатибилност при читање, но за нови анализи треба да се користи тековниот формат.
Пишување на картичките !STEP при рестарт¶
При продолжување од рестарт, FrontISTR ги чита картичките !STEP во cnt датотеката како „низа чекори што треба да се извршат по продолжувањето“ и секогаш ги обработува по ред од првата (tot_step=1). Бројот на чекор во вчитаната рестарт-информација се користи за усогласување на вкупниот број чекори прикажан на екранот и не влијае врз самиот индекс !STEP во cnt. Дополнително, во тековниот формат, на секој !STEP во cnt неговото starttime при вчитување на рестартот се зголемува за референтното време, за временската линија да се усогласи со времето на рестарт како почеток.
Затоа, cnt датотеката за продолжување од рестарт подгответе ја според следната политика.
| Начин на прекин | Опсег на картички !STEP што треба да останат во cnt |
|---|---|
| Запишано во текот на подчекор (чекорот не е завршен) | Оставете го прекинатиот чекор прв. По него наредете ги следните неизвршени чекори. |
| Запишано на крајот на чекор (чекорот е завршен) | Отстранете ги завршените чекори и започнете со следниот чекор што треба да се изврши. |
Во двата случаи основното правило е веќе завршените чекори да се отстранат од cnt. Бидејќи времето на рестарт автоматски се додава на starttime, во cnt може да се користи почеток од 0 (или релативно почетно време на чекорот). Референците како гранични услови и оптоварувања треба да останат во cnt само за преостанатите картички !STEP. Истата политика важи и за рестарт на динамичка анализа со повеќе !STEP.
Типичниот тек за рестарт е следниов.
- Во првото извршување задајте
!RESTART, FREQUENCY=nи запишете рестарт-датотека. - Во извршувањето што ја продолжува анализата задајте
!RESTART, FREQUENCY=-n. - FrontISTR при стартување ја чита рестарт-датотеката и потоа запишува нова состојба на секои
nчекори.
За именувањето, локацијата и задавањето на рестарт-датотеката при извршување видете го водичот за извршување. Постои делумна компатибилност при читање на постари формати, но за нови анализи користете го тековниот формат.
Поврзани теми¶
- Сериско извршување — основи на распоредувањето на датотеките и проверката на излезот при извршување на анализа.
- !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — задавање променливи за излез во датотеки со резултати и визуелизација.
- !WRITE — овозможување излез на датотеки со резултати, визуелизација и лог, и задавање на фреквенцијата (
RESULT/VISUAL/LOG/FEMAP). - !VISUAL — задавање визуелизациски површини и излезни формати (со пример за минимален сет податоци).
- !RESTART — задавање на читање и запишување рестарт-датотеки.
- Видови анализа — главни резултатни ставки за секој вид анализа.
- Контакт и вградување — значење на контактниот излез и обработка на контактните состојби.
- Контрола на чекори — врска со излезните чекори и временските точки.