Translation update pending
The Russian translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.
Линейный статический анализ (упругость, параллельное выполнение)¶
Для выполнения статического анализа (упругость) в 4 параллельных процесса используйте данные из tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
Объект анализа¶
| Параметр | Описание | Примечания | Ссылка |
|---|---|---|---|
| Тип анализа | Линейный статический анализ | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Число узлов | 84,056 | ||
| Число элементов | 49,871 | ||
| Тип элемента | Квадратичный 10-узловой тетраэдральный элемент | !ELEMENT,TYPE=342 | Библиотека элементов |
| Имя материала | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Данные материала |
| Свойство материала | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Граничные условия | Закрепление, сосредоточенная нагрузка | ||
| Линейный решатель | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Рис. 4.2.1 Расчётная область каждого узла
Содержание анализа¶
Распакуйте код FrontISTR, перейдите в каталог данного примера и убедитесь, что необходимые для анализа файлы
| Имя файла | Тип | Назначение |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | Общие управляющие данные | |
| hinge.cnt | Данные управления анализом | |
| hinge.msh | Данные сетки | |
| hecmw_part_ctrl.dat | Управляющие данные разбиения сетки | Управляющие данные для разбиения сетки на области с помощью hecmw_part1 |
присутствуют.
Результат выполнения:
Выполняется анализ напряжений с ограничением перемещений на закреплённой поверхности и приложением сосредоточенной нагрузки к нагружаемой поверхности.
Ниже приведены общие управляющие данные, данные управления анализом и управляющие данные разбиения сетки.
Общие управляющие данные hecmw_ctrl.dat¶
#
# для средства разбиения
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # Исходные данные сетки для разбиения с помощью hecmw_part1
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # Имя файла после разбиения с помощью hecmw_part1
hinge_4
#
# для решателя
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # Указать данные разбитой сетки
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Указать данные управления анализом
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Указать данные результатов
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Указать данные визуализации
hinge_vis
Данные управления анализом hinge.cnt¶
# Управляющий файл FISTR
## Управление анализом
!VERSION # Указать версию формата файла
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Указать тип анализа
!WRITE,RESULT # Указать вывод данных результатов
!WRITE,VISUAL # Указать вывод данных визуализации
## Управление решателем
### Граничное условие
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Указать закреплённую поверхность 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Указать закреплённую поверхность 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Указать нагружаемую поверхность
### Материал
!MATERIAL, NAME=STEEL # Указать свойства материала
!ELASTIC # Определить упругий материал
210000.0, 0.3
!DENSITY # Определить массовую плотность
7.85e-6
### Настройка решателя
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Управление решателем
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Управление постобработкой
!VISUAL,method=PSR # Указать метод визуализации
!surface_num=1 # Число поверхностей в одном рендеринге поверхности
!surface 1 # Указать содержимое поверхности
!output_type=VTK # Указать тип файла визуализации
!END # Обозначить конец данных управления анализом
Управляющие данные разбиения сетки hecmw_part_ctrl.dat¶
Процедура анализа¶
Для запуска FrontISTR с MPI сначала разделите данные сетки hinge.msh на 4 области.
Результат выполнения:
Oct 07 11:04:52 Info: Reading mesh file...
Oct 07 11:04:52 Info: Starting domain decomposition...
Oct 07 11:04:52 TH(0/8) Info: Creating local mesh for domain #0 ...
Oct 07 11:04:52 TH(2/8) Info: Creating local mesh for domain #1 ...
Oct 07 11:04:52 TH(6/8) Info: Creating local mesh for domain #2 ...
Oct 07 11:04:52 TH(7/8) Info: Creating local mesh for domain #3 ...
Oct 07 11:04:52 Info: Domain decomposition done
Будут созданы новые файлы hinge_4.x и part.inp.
Результат выполнения:
hecmw_ctrl.dat hecmw_part_ctrl.dat hinge.msh hinge_4.1 hinge_4.3
hecmw_part.log hinge.cnt hinge_4.0 hinge_4.2 part.inp
Затем выполните команду запуска FrontISTR fistr1 с использованием MPI.
(4 параллельных процесса MPI, 1 поток OpenMP)
##################################################################
# FrontISTR #
##################################################################
---
version: 5.1.0
git_hash: acab000c8c633b7b9d596424769e14363f720841
build:
date: 2020-10-05T07:39:55Z
MPI: enabled
OpenMP: enabled
option: "-p --with-tools --with-refiner --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml --with-mkl "
HECMW_METIS_VER: 5
execute:
date: 2020-10-07T11:07:21+0900
processes: 4
threads: 1
cores: 4
host:
0: flow-p06
1: flow-p06
2: flow-p06
3: flow-p06
---
...
Step control not defined! Using default step=1
fstr_setup: OK
Start visualize PSF 1 at timestep 0
loading step= 1
sub_step= 1, current_time= 0.0000E+00, time_inc= 0.1000E+01
loading_factor= 0.0000000 1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 2
1 2.183567E+00
2 2.423900E+00
3 2.939117E+00
...
2084 1.158654E-08
2085 1.032414E-08
2086 9.436273E-09
### Relative residual = 9.43589E-09
### summary of linear solver
2086 iterations 9.435886E-09
set-up time : 4.695220E-02
solver time : 7.103976E+01
solver/comm time : 1.929294E+01
solver/matvec : 1.544405E+01
solver/precond : 3.243278E+01
solver/1 iter : 3.405549E-02
work ratio (%) : 7.284205E+01
Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!
====================================
TOTAL TIME (sec) : 72.42
pre (sec) : 0.29
solve (sec) : 72.13
====================================
FrontISTR Completed !!
Когда появится сообщение FrontISTR Completed !!, анализ завершён.
Результаты анализа¶
После завершения анализа создаётся несколько новых файлов.
Результат выполнения:
0.log FSTR.dbg.3 hinge.cnt hinge.res.2.1 hinge_vis_psf.0000
1.log FSTR.msg hinge.msh hinge.res.3.0 hinge_vis_psf.0000.pvtu
2.log FSTR.sta hinge.res.0.0 hinge.res.3.1 hinge_vis_psf.0001
3.log hecmw_ctrl.dat hinge.res.0.1 hinge_4.0 hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.dbg.0 hecmw_part.log hinge.res.1.0 hinge_4.1 part.inp
FSTR.dbg.1 hecmw_part_ctrl.dat hinge.res.1.1 hinge_4.2
FSTR.dbg.2 hecmw_vis.ini hinge.res.2.0 hinge_4.3
Файлы *.res.* называются данными результатов и содержат результаты анализа для каждого MPI-узла FrontISTR. Их можно отображать, например, с помощью REVOCAP_PrePost.
Файлы *_vis_* называются данными визуализации и могут отображаться в универсальном ПО для визуализации. В этом примере данные выводятся в формате VTK, поэтому для их отображения можно использовать ParaView и аналогичные программы.
Рис. 4.2.2 Результат анализа напряжений по Мизесу (отображение в VTK)
Журнал результатов анализа 0.log¶
fstr_setup: OK
#### Result step= 0
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//U2 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//U3 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//SMS 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//E31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S11 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S22 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S33 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S12 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S23 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//S31 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
//SMS 0.0000E+00 14 0.0000E+00 14
#### Result step= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 7.4906E-03 50978 -6.9368E-04 51989
//U2 6.1150E-05 2426 -1.2781E-04 40202
//U3 1.8720E-04 2712 -5.5024E-03 67858
//E11 1.3024E-03 28591 -1.2844E-03 28580
//E22 2.1102E-04 24593 -2.0594E-04 205
//E33 6.8634E-04 51036 -5.9603E-04 67794
//E12 5.2186E-04 209 -5.4559E-04 28641
//E23 2.5417E-04 28521 -3.2956E-04 187
//E31 7.2396E-04 36168 -9.5847E-04 28591
//S11 3.6844E+02 28591 -3.6387E+02 28580
//S22 1.5841E+02 28591 -1.5743E+02 28580
//S33 1.5959E+02 51036 -1.5643E+02 28580
//S12 4.2150E+01 209 -4.4067E+01 28641
//S23 2.0529E+01 28521 -2.6618E+01 187
//S31 5.8474E+01 36168 -7.7415E+01 28591
//SMS 2.5134E+02 28591 3.5157E-02 12726
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0115E-03 9959 -9.7870E-04 9942
//E22 1.5457E-04 13694 -1.4639E-04 7189
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 3.5513E-04 9579 -3.9083E-04 9600
//E23 2.0608E-04 9563 -2.3480E-04 9589
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.6038E+02 9573 -2.5605E+02 9571
//S22 1.0144E+02 9573 -1.0100E+02 9571
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 2.8683E+01 9579 -3.1567E+01 9600
//S23 1.6645E+01 9563 -1.8964E+01 9589
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.0350E+02 9959 3.4602E-02 28
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687