Keluaran dan Mulakan Semula¶
Hasil analisis wujud dalam memori sebagaimana adanya, jadi hasil tersebut perlu ditulis ke fail yang sesuai untuk pascapemprosesan, visualisasi, pemulihan dan mula semula. Oleh sebab format fail, item keluaran dan kekerapan keluaran berbeza mengikut tujuan, FrontISTR menyediakan beberapa laluan keluaran untuk kegunaan yang berbeza.
Keluaran FrontISTR terdiri daripada tiga sistem: fail hasil yang menyimpan nilai analisis (!WRITE,RESULT), fail visualisasi yang digunakan untuk visualisasi (!WRITE,VISUAL), dan fail mula semula yang menyimpan keadaan analisis (!RESTART). Kuantiti fizikal yang dimasukkan ke dalam fail hasil dan fail visualisasi dipilih masing-masing dengan !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS.
Gambaran Keseluruhan Fungsi¶
Tetapan keluaran lebih mudah disusun dengan mempertimbangkan tiga paksi berikut secara berasingan.
| Paksi | Input utama | Peranan |
|---|---|---|
| Destinasi keluaran | !WRITE,RESULT, !WRITE,VISUAL, !RESTART | Menentukan jenis fail tempat hasil disimpan mengikut tujuan penggunaannya. |
| Pemboleh ubah keluaran | !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS | Menentukan kuantiti fizikal yang dimasukkan ke dalam fail hasil atau fail visualisasi. |
| Kekerapan keluaran | FREQUENCY | Menentukan berapa banyak langkah berlalu antara penulisan ke fail. |
!WRITE,RESULT mendayakan fail hasil, dan !OUTPUT_RES menentukan pemboleh ubah keluaran. !WRITE,VISUAL mendayakan fail visualisasi, dan !OUTPUT_VIS menentukan pemboleh ubah yang dihantar kepada visualisasi. Dalam kedua-dua kes, selang keluaran boleh dikawal dengan FREQUENCY. !WRITE ialah satu kad, dan RESULT / VISUAL / FEMAP boleh wujud bersama sebagai parameter yang memilih destinasi keluaran.
Baris data bagi !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS menyenaraikan nama pemboleh ubah keluaran dan ON / OFF. Menentukan GROUP boleh mengehadkan sasaran keluaran mengikut kumpulan. Lihat rujukan kata kunci untuk sintaks input khusus dan baris data yang tersedia.
!RESTART menyimpan keadaan analisis itu sendiri, secara berasingan daripada fail hasil dan fail visualisasi. Fail mula semula digunakan untuk menyambung semula analisis daripada keadaan yang sama selepas gangguan.
Memilih Keluaran¶
Pilih keluaran mengikut tujuan yang hendak diperiksa terlebih dahulu. Gunakan fail hasil apabila nilai berangka akan digunakan untuk pascapemprosesan atau analisis lain, dan gunakan fail visualisasi apabila bentuk atau taburan akan diperiksa dengan alat visualisasi. Jika analisis perlu disambung semula di pertengahan, dayakan fail mula semula secara berasingan daripada keluaran hasil biasa.
| Tujuan | Keluaran yang dipilih | Spesifikasi utama |
|---|---|---|
| Menyimpan nilai analisis untuk pascapemprosesan, perbandingan atau analisis lain | Fail hasil | !WRITE,RESULT dan !OUTPUT_RES |
| Memeriksa taburan dan bentuk terubah dalam ParaView atau alat serupa | Fail visualisasi | !WRITE,VISUAL, !OUTPUT_VIS, !VISUAL |
| Menyambung semula analisis yang berjalan lama di pertengahan | Fail mula semula | !RESTART |
| Mengurangkan saiz keluaran | Keluarkan hanya pemboleh ubah yang diperlukan | ON / OFF dan FREQUENCY dalam !OUTPUT_RES / !OUTPUT_VIS |
Dalam analisis berskala besar, menyimpan setiap langkah dengan tetapan keluaran lalai boleh menjadikan fail hasil dan fail visualisasi besar. Tetapkan hanya kuantiti fizikal yang diperlukan kepada ON dan kuantiti yang tidak diperlukan untuk pemeriksaan kepada OFF. Jika sejarah masa terperinci tidak diperlukan, tingkatkan FREQUENCY untuk menjadikan selang keluaran lebih jarang.
Urutan yang berguna untuk menentukan pemboleh ubah keluaran ialah "kuantiti fizikal yang hendak diperiksa", "destinasi keluaran" dan "kekerapan". Contohnya, untuk memeriksa taburan tegasan dalam ParaView, dayakan fail visualisasi dan pilih NSTRESS atau NMISES dengan !OUTPUT_VIS. Untuk memproses daya sentuhan secara berangka, dayakan fail hasil dan pilih CONTACT_NFORCE atau yang serupa dengan !OUTPUT_RES.
Kuantiti Fizikal yang Tersedia¶
Pemboleh ubah keluaran dibahagikan kepada hasil analisis struktur, analisis dinamik, analisis haba, analisis sentuhan, hasil khusus unsur dan metadata pengenalan. Jadual di bawah meringkaskan nama pemboleh ubah utama, jenis dan jenis analisis yang menggunakannya. Untuk senarai lengkap nama pemboleh ubah dan sintaks baris data, lihat !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS.
| Kategori | Nama pemboleh ubah | Jenis | Jenis analisis utama | Penerangan |
|---|---|---|---|---|
| Kuantiti struktur asas | DISP, ROT, REACTION | Vektor | Analisis statik, analisis dinamik | Sesaran, putaran dan daya tindak balas nod. ROT sah untuk unsur dengan darjah kebebasan putaran. |
| Tegasan | NSTRESS, ESTRESS, ISTRESS | Tensor simetri | Analisis struktur | Tegasan purata nod, tegasan unsur dan tegasan titik pengamiran. |
| Tegasan von Mises / tegasan utama | NMISES, EMISES, PRINC_NSTRESS, PRINC_ESTRESS, PRINCV_NSTRESS, PRINCV_ESTRESS | Skalar, vektor | Analisis struktur | Tegasan von Mises, nilai tegasan utama dan arah tegasan utama. |
| Terikan | NSTRAIN, ESTRAIN, ISTRAIN | Tensor simetri | Analisis struktur | Terikan nod, terikan unsur dan terikan titik pengamiran. |
| Terikan plastik / terma | PL_ISTRAIN, PL_ESTRAIN, TH_NSTRAIN, TH_ESTRAIN, TH_ISTRAIN | Skalar, tensor simetri | Analisis struktur tak linear, analisis tegasan terma | Terikan plastik setara dan terikan terma. |
| Terikan utama | PRINC_NSTRAIN, PRINC_ESTRAIN, PRINCV_NSTRAIN, PRINCV_ESTRAIN | Skalar, vektor | Analisis struktur | Nilai terikan utama dan arah terikan utama. |
| Analisis dinamik | VEL, ACC | Vektor | Analisis dinamik | Halaju nod dan pecutan nod. |
| Analisis haba | TEMP | Skalar | Analisis konduksi haba | Suhu nod. Dalam fail hasil dan visualisasi analisis haba, ia dikeluarkan sebagai medan suhu. |
| Sentuhan | CONTACT_NFORCE, CONTACT_FRICTION, CONTACT_RELVEL, CONTACT_STATE, CONTACT_NTRACTION, CONTACT_FTRACTION | Vektor, skalar | Analisis sentuhan | Daya normal sentuhan, daya geseran, halaju gelinciran relatif, keadaan sentuhan dan daya sentuhan per unit luas. |
| Unsur rasuk | BEAM_NQM | Nilai 12 komponen | Analisis struktur termasuk unsur rasuk | Daya keratan unsur rasuk. |
| Pengenalan / keadaan | NODE_ID, ELEM_ID, SECTION_ID, MATERIAL_ID, ELEMACT, YIELD_RATIO | Skalar | Analisis struktur, visualisasi | Maklumat pengenalan nod, unsur, keratan dan bahan; keadaan pengaktifan unsur; dan nisbah luluh. ELEMACT mengeluarkan 1 untuk unsur aktif dan 0 untuk unsur tidak aktif (dinyahaktifkan). |
| Maklumat tambahan cangkerang | SHELL_LAYER, SHELL_SURFACE | Skalar | Analisis struktur termasuk unsur cangkerang | Maklumat tambahan yang mengenal pasti keluaran lapisan cangkerang dan permukaan cangkerang. |
Secara lalai, DISP, ROT, NSTRESS dan NMISES ialah ON. Walau bagaimanapun, sama ada nilai bermakna benar-benar dikeluarkan bergantung pada jenis analisis, jenis unsur, model bahan dan tetapan sentuhan. Contohnya, VEL dan ACC digunakan dalam analisis dinamik, dan CONTACT_* digunakan apabila maklumat sentuhan dijana dalam analisis sentuhan.
Keluaran Lapisan Cangkerang¶
Unsur cangkerang mempunyai berbilang titik pengamiran atau lapisan sepanjang ketebalan, jadi nilai tegasan dan terikan boleh berbeza mengikut lapisan atau permukaan walaupun dalam unsur yang sama. Dengan hanya nilai purata nod biasa atau nilai unsur, sukar untuk membezakan lapisan atau permukaan yang berkaitan dengan sesuatu nilai.
Apabila SHELL_LAYER ditetapkan kepada ON, hasil bagi sisi + dan - setiap lapisan cangkerang berlamina dikeluarkan secara berasingan. Komponen tegasan dan terikan keluaran termasuk pengenal nombor lapisan dan sisi permukaan, membolehkan penilaian taburan tegasan sepanjang ketebalan dan kerosakan mengikut lapisan.
SHELL_SURFACE ialah maklumat tambahan untuk mengenal pasti permukaan cangkerang seperti permukaan atas dan bawah. Apabila memvisualisasikan hasil lapisan cangkerang, dayakan SHELL_LAYER dan pemboleh ubah tegasan/terikan yang diperlukan, dan pilih dalam alat visualisasi komponen hasil yang sepadan dengan lapisan atau permukaan sasaran.
Oleh sebab keluaran lapisan cangkerang meningkatkan bilangan komponen keluaran, saiz fail bertambah untuk model dengan banyak lapisan. Sebaiknya hadkan keluaran kepada pemboleh ubah tegasan dan terikan yang diperlukan.
Destinasi Keluaran¶
Fail hasil dan fail visualisasi berbeza dari segi tujuan dan format penyimpanan. Kedua-duanya boleh dikeluarkan dalam analisis yang sama, atau hanya salah satu boleh dikeluarkan.
Fail Hasil¶
Fail hasil didayakan dengan !WRITE,RESULT. Hasil analisis disimpan sebagai data hasil FrontISTR / HEC-MW dan digunakan untuk pascapemprosesan berangka atau input kepada analisis lain. Pemboleh ubah keluaran dipilih dengan !OUTPUT_RES.
!WRITE,RESULT juga dilaksanakan sebagai parameter RESULT pada kad !WRITE, dan merupakan pilihan destinasi keluaran bersama keluaran visualisasi dan FEMAP.
Fail hasil boleh menyimpan sesaran, tegasan, terikan, daya tindak balas, maklumat sentuhan dan kuantiti lain untuk analisis struktur, serta medan suhu untuk analisis haba. Selang keluaran mengikut langkah ditentukan dengan FREQUENCY. Lihat panduan pelaksanaan untuk nama fail, lokasi dan cara memeriksanya selepas pelaksanaan.
Fail hasil (sambungan .res) ialah data teks dengan struktur berikut. Versi format dan komen muncul dahulu, diikuti pemboleh ubah global, dan akhirnya pemboleh ubah keluaran bagi setiap nod dan unsur.
*fstrresult 2.0
*comment
<baris komen>
*global
<bilangan pemboleh ubah global>
<darjah kebebasan pemboleh ubah global>
<nama pemboleh ubah global>
<nilai pemboleh ubah global>
...
*data
<bilangan nod> <bilangan unsur>
<bilangan item data nod> <bilangan item data unsur>
<darjah kebebasan data nod> ...
<nama data nod>
...
<nilai data nod>
...
<darjah kebebasan data unsur> ...
<nama data unsur>
...
<nilai data unsur>
...
Fail Log¶
Fail log (sambungan .log) ialah fail ringkasan yang sentiasa dikeluarkan selepas analisis. Selain kuantiti fizikal bagi setiap nod dan unsur, nilai maksimum/minimum komponen sesaran, terikan dan tegasan dikeluarkan. Dalam analisis modal, nilai eigen dan nilai vektor eigen dikeluarkan. Parameter LOG bagi !WRITE mengawal kandungan keluaran. Lihat panduan pelaksanaan untuk nama fail dan lokasi.
Fail Visualisasi¶
Fail visualisasi didayakan dengan !WRITE,VISUAL. Ia menukar data jejaring dan hasil kepada format untuk alat visualisasi lalu mengeluarkannya. Pemboleh ubah keluaran dipilih dengan !OUTPUT_VIS, dan format serta syarat visualisasi ditentukan dengan !VISUAL.
!WRITE,VISUAL bukan kata kunci bebas; ia dilaksanakan sebagai parameter VISUAL pada kad !WRITE, menukar destinasi keluaran pada aras yang sama seperti !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE dalam fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).
Untuk mendayakan visualisasi, sekurang-kurangnya permukaan visualisasi dan format keluaran mesti ditentukan pada kad !VISUAL. Berikut ialah set data minimum.
Spesifikasi surface_num dan !surface tidak boleh ditiadakan. Lihat !VISUAL untuk sintaks terperinci dan pilihan yang tersedia.
Format visualisasi utama adalah seperti berikut.
| Format | Tujuan |
|---|---|
| VTK | Digunakan untuk visualisasi dalam ParaView dan alat serupa. |
| AVS (UCD) | Digunakan untuk visualisasi dan pertukaran data dalam format AVS / UCD. |
| BMP | Mengeluarkan hasil visualisasi sebagai imej. |
| NEU | Digunakan untuk pertukaran data dalam format neutral FEMAP. |
Fail visualisasi lebih mudah dikendalikan secara langsung oleh alat visualisasi berbanding fail hasil, tetapi saiznya meningkat bergantung pada format yang dipilih dan bilangan pemboleh ubah. Untuk model berskala besar, dayakan hanya pemboleh ubah yang diperlukan untuk paparan dengan !OUTPUT_VIS.
Mulakan Semula¶
Mula semula ialah fungsi untuk menyimpan keadaan dalaman pada titik analisis terganggu dan menyambung pengiraan daripada keadaan yang sama pada pelaksanaan berikutnya. Fail hasil biasa dikeluarkan untuk pascapemprosesan, manakala fail mula semula menyimpan keadaan supaya penyelesai boleh meneruskan pengiraan.
Apabila n dalam !RESTART, FREQUENCY=n positif, fail mula semula ditulis pada selang langkah yang ditentukan. Apabila n negatif, fail mula semula sedia ada dibaca semasa permulaan pelaksanaan, dan selepas itu fail mula semula ditulis menggunakan nilai mutlak |n| sebagai selang keluaran.
Untuk mula semula analisis struktur, langkah semasa, sublangkah, langkah terkumpul, masa, tokokan masa, sejarah beban, sesaran, daya luaran, tegasan dan terikan pada setiap titik Gauss, pemboleh ubah keadaan dalaman bahan, keadaan sentuhan dan data lain disimpan. Analisis dinamik turut menyimpan keadaan dinamik yang diperlukan untuk menyambung pengamiran masa, termasuk halaju dan pecutan, tenaga terikan, masa semasa dan tokokan masa. Analisis haba menyimpan nombor langkah, masa dan medan suhu, serta memulihkan medan suhu sebagai keadaan awal apabila dibaca.
Masa Penulisan dan Tingkah Laku Penyambungan bagi Mula Semula Analisis Statik¶
Bagi mula semula dalam analisis statik (fstr_solve_NLGEOM), terdapat dua laluan penulisan, dan tingkah laku penyambungannya berbeza.
- Penulisan semasa sublangkah: Fail ditulis dalam gelung sublangkah apabila
step_countmenjadi gandaanFREQUENCY. Maklumat masa yang direkodkan disimpan sebagai "masa mula langkah semasa", dan senarai beban bagi langkah sebelumnya turut disertakan. - Penulisan pada akhir langkah: Fail sentiasa ditulis sebaik sahaja gelung sublangkah bagi setiap langkah beban selesai, tanpa mengira sama ada langkah itu gandaan
FREQUENCY. Maklumat masa yang direkodkan disimpan sebagai "masa akhir langkah", dan senarai beban bagi langkah tersebut turut disertakan.
Semasa membaca, FrontISTR menentukan sama ada langkah telah selesai berdasarkan sama ada "masa semasa" dan "masa rujukan" yang direkodkan sepadan (fstr_read_restart dalam fstr_Restart.f90).
| Keadaan semasa penulisan | Tingkah laku semasa penyambungan |
|---|---|
| Semasa sublangkah | Meneruskan daripada sublangkah seterusnya bagi langkah yang sama. Ia mewarisi kedudukan sublangkah ketika penulisan dan melaksanakan baki gelung sublangkah. |
| Akhir langkah | Bermula daripada sublangkah pertama bagi langkah seterusnya. Ia menambah cstep sebanyak 1, menetapkan semula substep=1, kemudian meneruskan analisis. |
Oleh itu, walaupun dengan tetapan FREQUENCY yang sama, nombor langkah dan rujukan masa selepas penyambungan berbeza bergantung pada masa penulisan berlaku (semasa sublangkah / pada akhir langkah). Khususnya, penulisan akhir langkah sentiasa dilakukan pada akhir setiap langkah secara bebas daripada tetapan FREQUENCY.
Masa Penulisan dan Tingkah Laku Penyambungan bagi Mula Semula Analisis Dinamik¶
Mula semula analisis dinamik sejarah masa juga membezakan penulisan semasa sublangkah dan penulisan pada akhir langkah. Semasa sublangkah, fail ditulis apabila bilangan sublangkah terkumpul step_count menjadi gandaan FREQUENCY; pada akhir langkah, fail ditulis pada akhir langkah tersebut tanpa mengira FREQUENCY.
Semasa membaca, kedudukan penyambungan dipulihkan daripada nombor langkah, nombor sublangkah dan bilangan sublangkah terkumpul yang disimpan. Format semasa (restart_version >= 5) menggunakan pengepala yang sama dengan analisis statik dan menyimpan masa semasa, tokokan masa, statistik lelaran Newton dan keadaan tokokan automatik. Ini membolehkan analisis dinamik yang menggunakan berbilang kad !STEP serta tokokan automatik/cutback membawa ke hadapan rujukan masa dan tokokan masa selepas mula semula. Fail mula semula analisis dinamik format lama mengekalkan keserasian bacaan separa, tetapi analisis baharu harus menggunakan format semasa.
Menulis Kad !STEP untuk Mula Semula¶
Apabila menyambung daripada mula semula, FrontISTR membaca kad !STEP dalam fail cnt sebagai "urutan langkah yang hendak dilaksanakan selepas penyambungan" dan sentiasa memprosesnya mengikut urutan dari yang pertama (tot_step=1). Nombor langkah dalam maklumat mula semula yang dimuat digunakan untuk menyelaraskan nombor langkah terkumpul yang dipaparkan pada skrin dan tidak mempengaruhi indeks !STEP dalam fail cnt itu sendiri. Selain itu, dalam format semasa, starttime bagi setiap !STEP dalam fail cnt ditambah dengan masa rujukan secara kolektif apabila mula semula dibaca, menyelaraskan garis masa dengan masa mula semula sebagai asalnya.
Oleh itu, sediakan fail cnt untuk mula semula mengikut dasar berikut.
| Cara pelaksanaan terganggu | Julat kad !STEP yang perlu dikekalkan dalam cnt |
|---|---|
| Ditulis semasa sublangkah (langkah belum selesai) | Kekalkan langkah yang terganggu sebagai yang pertama. Ikuti dengan langkah seterusnya yang belum dilaksanakan. |
| Ditulis pada akhir langkah (langkah selesai) | Buang langkah yang telah selesai dan letakkan langkah seterusnya untuk dilaksanakan sebagai yang pertama. |
Dalam kedua-dua kes, peraturan asas ialah membuang langkah yang telah selesai daripada fail cnt. Oleh sebab masa mula semula ditambah secara automatik kepada starttime, fail cnt boleh menggunakan asal 0 (atau masa mula langkah relatif). Rujukan seperti syarat sempadan dan beban hendaklah dikekalkan dalam fail cnt hanya untuk kad !STEP yang masih ada. Dasar yang sama terpakai kepada mula semula analisis dinamik yang menggunakan berbilang kad !STEP.
Aliran kerja mula semula yang lazim adalah seperti berikut.
- Dalam pelaksanaan awal, tentukan
!RESTART, FREQUENCY=ndan tulis fail mula semula. - Dalam pelaksanaan yang menyambung analisis, tentukan
!RESTART, FREQUENCY=-n. - FrontISTR membaca fail mula semula semasa permulaan dan selepas itu menulis keadaan baharu setiap
nlangkah.
Lihat panduan pelaksanaan untuk penamaan fail mula semula, penempatan dan spesifikasi semasa pelaksanaan. Terdapat juga keserasian bacaan separa dengan fail format lama, tetapi analisis baharu harus menggunakan format semasa.
Topik Berkaitan¶
- Pelaksanaan Bersiri — asas penempatan fail dan pemeriksaan keluaran semasa pelaksanaan analisis.
- !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — spesifikasi pemboleh ubah yang dikeluarkan ke fail hasil dan fail visualisasi.
- !WRITE — mendayakan keluaran fail hasil, fail visualisasi dan log serta menentukan kekerapan keluaran (parameter
RESULT/VISUAL/LOG/FEMAP). - !VISUAL — spesifikasi permukaan visualisasi dan format keluaran (termasuk contoh set data minimum).
- !RESTART — spesifikasi untuk membaca dan menulis fail mula semula.
- Jenis Analisis — item hasil utama bagi setiap jenis analisis.
- Sentuhan dan Pembenaman — makna keluaran sentuhan dan pengendalian keadaan sentuhan.
- Kawalan Langkah — hubungan dengan langkah keluaran dan titik masa.