මූලද්රව්ය අංක පද්ධතිය සහ හැඩ ශ්රිත පුස්තකාලය¶
හැඩ ශ්රිත සහ සීමිත මූලද්රව්ය සන්නිකර්ෂණය හි හඳුන්වා දුන් හැඩ ශ්රිතය \(N_\alpha^e(\boldsymbol{r})\) සඳහා වන නිශ්චිත ආකාරය මූලද්රව්ය වර්ගය අනුව වෙනස් වේ. මෙම පරිච්ඡේදයේ FrontISTR සපයන මූලද්රව්ය කාණ්ඩ ඉලක්කම් 3ක මූලද්රව්ය වර්ග අංක මඟින් වර්ගීකරණය කර, ඒවා ඒකාකාරව හැසිරවීම සඳහා හැඩ ශ්රිත පුස්තකාලයේ අතුරුමුහුණත පෙන්වයි. ත්රිමාන ඝන මූලද්රව්යවල ස්වභාවික ඛණ්ඩාංක පද්ධති, හැඩ ශ්රිතවල නිශ්චිත ආකාර සහ දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යවල මධ්ය-පැති නෝඩ් අනුපිළිවෙළ පරිවර්තනය සඳහා ත්රිමාන ඝන මූලද්රව්යවල හැඩ ශ්රිත ද, මූලද්රව්ය වර්ග තේරීමේ මාර්ගෝපදේශය සඳහා මූලද්රව්ය පුස්තකාලය (කාර්යයන්) ද බලන්න.
මූලද්රව්ය වර්ගීකරණය සහ නාමකරණ නීති¶
FrontISTR හි මූලද්රව්ය වර්ග ඉලක්කම් 3ක අංකයකින් හඳුනාගනී. එක් එක් ඉලක්කමේ අර්ථය පහත පරිදි වේ.
- පළමු ඉලක්කම (මූලද්රව්ය කාණ්ඩය): 1=රේඛා මූලද්රව්ය/ට්රස්, 2=තල මූලද්රව්ය, 3=ඝන මූලද්රව්ය, 5=අතුරුමුහුණත් මූලද්රව්ය, 6=කදම්භ මූලද්රව්ය, 7=කවච මූලද්රව්ය.
- දෙවන ඉලක්කම (මූලික හැඩය): මූලද්රව්ය කාණ්ඩය තුළ ඇති ජ්යාමිතික හැඩය (ත්රිකෝණය, චතුරස්රය, චතුස්තලය, ත්රිකෝණ ප්රිස්මය, ෂඩ්තලීය) වෙන්කර හඳුනාගනී.
- තුන්වන ඉලක්කම (අන්තර්නිබේශන අනුපිළිවෙළ): 1=පළමු අනුපිළිවෙළ (කෝණ නෝඩ් පමණි), 2=දෙවන අනුපිළිවෙළ (මධ්ය-පැති නෝඩ් ඇතුළුව). ව්යතිරේකයක් ලෙස නෝඩ් 2ක ට්රස් මූලද්රව්යය 301 වේ.
සපයන මූලද්රව්ය කාණ්ඩ අනුව පහත වගුවේ දැක්වේ.
| මූලද්රව්ය කාණ්ඩය | මූලද්රව්ය වර්ගය | නෝඩ් ගණන | විස්තරය |
|---|---|---|---|
| රේඛා මූලද්රව්ය | 111 | 2 | නෝඩ් 2ක සබැඳි මූලද්රව්යය (ආතති විශ්ලේෂණයට භාවිත කළ නොහැක) |
| 112 | 3 | නෝඩ් 3ක සබැඳි මූලද්රව්යය (ආතති විශ්ලේෂණයට භාවිත කළ නොහැක) | |
| තල මූලද්රව්ය | 231 | 3 | ත්රිකෝණාකාර පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය |
| 232 | 6 | ත්රිකෝණාකාර දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 241 | 4 | චතුරස්රාකාර පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 242 | 8 | චතුරස්රාකාර දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය (Serendipity පවුල) | |
| ඝන මූලද්රව්ය | 301 | 2 | නෝඩ් 2ක ට්රස් මූලද්රව්යය |
| 341 | 4 | චතුස්තල පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 342 | 10 | චතුස්තල දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 351 | 6 | ත්රිකෝණ ප්රිස්ම පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 352 | 15 | ත්රිකෝණ ප්රිස්ම දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 361 | 8 | ෂඩ්තලීය පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය | |
| 362 | 20 | ෂඩ්තලීය දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය (Serendipity පවුල) | |
| අතුරුමුහුණත් මූලද්රව්ය | 541 | 4×2 | චතුරස්ර මුහුණතක පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය (ආතති විශ්ලේෂණයට භාවිත කළ නොහැක) |
| 542 | 8×2 | චතුරස්ර මුහුණතක දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යය (ආතති විශ්ලේෂණයට භාවිත කළ නොහැක) | |
| කදම්භ මූලද්රව්ය | 611 | 2 | නෝඩ් 2ක Bernoulli-Euler කදම්භ මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 6) |
| 641 | 2×2 | නෝඩ් 2ක Bernoulli-Euler කදම්භ මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 3, මිශ්ර නිදහස් අංශක සඳහා) | |
| කවච මූලද්රව්ය | 731 | 3 | MITC3 ත්රිකෝණාකාර කවච මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 6) |
| 741 | 4 | MITC4 චතුරස්රාකාර කවච මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 6) | |
| 743 | 9 | MITC9 චතුරස්රාකාර කවච මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 6) | |
| 761 | 3×2 | MITC3 ත්රිකෝණාකාර කවච මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 3, මිශ්ර නිදහස් අංශක සඳහා) | |
| 781 | 4×2 | MITC4 චතුරස්රාකාර කවච මූලද්රව්යය (නෝඩයකට නිදහස් අංශක 3, මිශ්ර නිදහස් අංශක සඳහා) |
ෂඩ්තලීය පළමු අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්ය 361 සඳහා සූත්රගත කිරීම් කිහිපයක් (සම්පූර්ණ අනුකලනය, අනුකූල නොවන, B-bar, F-bar) ඇති අතර ඒවා විශ්ලේෂණ පාලනයෙන් තෝරයි. විස්තර සඳහා උසස් කාර්යසාධන මූලද්රව්ය සූත්රගත කිරීම් බලන්න.
කදම්භ මූලද්රව්ය 641 සහ කවච මූලද්රව්ය 761/781 යනු නිදහස් අංශක 6ක් ඇති ව්යුහාත්මක මූලද්රව්ය, නිදහස් අංශක 3ක් ඇති ඝන මූලද්රව්ය සමඟ එකම නෝඩ්වල සම්බන්ධ කිරීම සඳහා වූ සූත්රගත කිරීමකි; එක් ව්යුහාත්මක නෝඩයක් නිදහස් අංශක 3 බැගින් ඇති නෝඩ් දෙකකින් නිරූපණය කරයි. ඒවාට අනුරූප නිදහස් අංශක 6ක අනුවාද (611, 731, 741) සමඟ සූත්රගත කිරීම එකම වේ.
හැඩ ශ්රිත පුස්තකාලය¶
මූලද්රව්ය ගණනය කිරීමේ ක්රියාපටිපාටි (දෘඪතා න්යාසය සහ අභ්යන්තර බල දෛශිකය සැකසීම) එක් එක් මූලද්රව්ය වර්ගය සඳහා වෙනම ක්රියාපටිපාටියක් තබා නොගෙන, මූලද්රව්ය වර්ග අංකය fetype පරාමිතියක් ලෙස ගන්නා ඒකාබද්ධ අතුරුමුහුණතක් හරහා හැඩ ශ්රිත පුස්තකාලය කැඳවයි. elementInfo මොඩියුලය (fistr1/src/lib/element/element.f90) පහත ශ්රිත සපයයි.
NumOfQuadPoints(fetype): මූලද්රව්ය වර්ගය සඳහා අනුකලන ලක්ෂ්ය ගණන \(n_q\) ලබා දෙයි.getQuadPoint(fetype, np, pos): අනුකලන ලක්ෂ්ය \(i\) හි ස්වභාවික ඛණ්ඩාංක \(\boldsymbol{r}_i\) ලබා දෙයි.getWeight(fetype, np): අනුකලන ලක්ෂ්ය \(i\) හි බර \(w_i\) ලබා දෙයි.getShapeFunc(fetype, r, N): ස්වභාවික ඛණ්ඩාංක \(\boldsymbol{r}\) හි හැඩ ශ්රිත අගයන් \(N_\alpha^e(\boldsymbol{r})\) ලබා දෙයි.getShapeDeriv(fetype, r, dN): හැඩ ශ්රිතවල ස්වභාවික ඛණ්ඩාංක අවකලන \(\partial N_\alpha^e/\partial \boldsymbol{r}\) ලබා දෙයි.getGlobalDeriv(fetype, n_e, r, X^e, J, dN_x): මූලද්රව්ය නෝඩ් ඛණ්ඩාංක \(\boldsymbol{X}^e\) ලබා දී, භෞතික ඛණ්ඩාංක අවකලන \(\partial N_\alpha^e/\partial \boldsymbol{x}\) සහ Jacobian නියතකය \(J\) ලබා දෙයි.getNumberOfSubface(fetype),getSubFace(fetype, k, ...): මූලද්රව්ය සීමා මුහුණු ගණන සහ එක් එක් මුහුණ සෑදෙන නෝඩ් අංක ලබා දෙයි. මතුපිට භාර සහ ස්පර්ශ මුහුණු සැකසීමට භාවිත කරයි.
එක් එක් ශ්රිතය ඇතුළත මූලද්රව්ය වර්ග අංකය අනුව ශාඛාගත වී, එක් එක් මූලද්රව්ය වර්ගය සඳහා සකසා ඇති පහළ මට්ටමේ මොඩියුල (tet4n.f90, tet10n.f90, prism6n.f90, prism15n.f90, hex8n.f90, hex20n.f90, tri3n.f90, tri6n.f90, quad4n.f90, quad8n.f90, quad9n.f90, line2n.f90, line3n.f90) තුළ ඇති හැඩ ශ්රිත සහ හැඩ ශ්රිත අවකලන උපක්රම කැඳවයි. අනුකලන ලක්ෂ්ය ඛණ්ඩාංක සහ බරවල සංඛ්යාත්මක වගු quadrature.f90 තුළ ඒකරාශී කර ඇත. නව මූලද්රව්ය වර්ගයක් එක් කරන විට අදාළ පහළ මට්ටමේ මොඩියුලය ක්රියාත්මක කර elementInfo හි එක් එක් ශ්රිතයේ ශාඛාවට එය එක් කළ යුතුය.
ත්රිකෝණාකාර දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්යයේ මධ්ය-පැති නෝඩ් අනුපිළිවෙළ පරිවර්තනය¶
ත්රිකෝණාකාර දෙවන අනුපිළිවෙළේ මූලද්රව්ය 232 සඳහා HEC-MW මෙෂ් ආදාන ආකෘතියේ (කෝණ නෝඩ් වටා ගිය පසු පැති 1-2, 2-3, … අනුපිළිවෙළට මධ්ය-පැති නෝඩ් තැබීමේ සම්මුතිය) සහ මූලද්රව්ය පුස්තකාලයේ හැඩ ශ්රිත අපේක්ෂා කරන FrontISTR අභ්යන්තර ආකෘතියේ මධ්ය-පැති නෝඩ් අනුපිළිවෙළ වෙනස් වේ. මෙම ආකෘති දෙක අතර වෙනස, මෙෂ් කියවූ වහාම කැඳවන hecmw2fstr_mesh_conv (fistr1/src/common/hecmw2fstr_mesh_conv.f90 සහ hecmw2fstr_connect_conv.c) මඟින් පරිවර්තන වගුව Table232 අනුව නෝඩ් 6ක් \(\{1,2,3,6,4,5\}\) ලෙස යළි අනුපිළිවෙළට සකස් කිරීමෙන් විසඳේ. පරිවර්තනය මූලද්රව්ය සම්බන්ධතා තොරතුරු ගබඩා කරන අරාව මත සෘජුව සිදු වන බැවින්, ඉන්පසු සියලු මූලද්රව්ය පුස්තකාල කැඳවීම් FrontISTR අභ්යන්තර නෝඩ් අනුපිළිවෙළ භාවිත කරයි. ප්රතිඵල ප්රතිදානයේදී ප්රතිලෝම පරිවර්තනය fstr2hecmw_mesh_conv මඟින් HEC-MW ආකෘතියට නැවත මාරු කර ලියන නිසා, ආදාන සහ ප්රතිදාන දෙකේදීම පරිශීලකයාට සැලකිල්ලට ගත යුත්තේ HEC-MW ආකෘතිය පමණි.
ත්රිමාන ඝන මූලද්රව්ය 342 (චතුස්තල දෙවන අනුපිළිවෙළ) සහ 352 (ත්රිකෝණ ප්රිස්ම දෙවන අනුපිළිවෙළ) සඳහාද එවැනි ස්වයංක්රීය පරිවර්තනයක් ඇත; 362 (ෂඩ්තලීය දෙවන අනුපිළිවෙළ) සඳහා පරිවර්තනයක් නොමැත. විස්තර සඳහා ත්රිමාන ඝන මූලද්රව්යවල හැඩ ශ්රිත බලන්න. දෙවන අනුපිළිවෙළේ චතුරස්රාකාර තල මූලද්රව්ය 242 සහ අතුරුමුහුණත් මූලද්රව්ය 542 සඳහා HEC-MW ආදාන ආකෘතිය සහ අභ්යන්තර ආකෘතියේ මධ්ය-පැති නෝඩ් අනුපිළිවෙළ එකම බැවින් පරිවර්තනය නොකරයි.
අදාළ අයිතම¶
- හැඩ ශ්රිත සහ සීමිත මූලද්රව්ය සන්නිකර්ෂණය — හැඩ ශ්රිතයේ ගණිතමය අර්ථ දැක්වීම
- සංඛ්යාත්මක අනුකලනය — අනුකලන ලක්ෂ්ය, බර සහ මූලද්රව්ය අනුකලනයේ සන්නිකර්ෂණ ආකාරය
- ත්රිමාන ඝන මූලද්රව්යවල හැඩ ශ්රිත — අඛණ්ඩ ඝන මූලද්රව්යවල ස්වභාවික ඛණ්ඩාංක සහ හැඩ ශ්රිතවල නිශ්චිත ආකාර
- උසස් කාර්යසාධන මූලද්රව්ය සූත්රගත කිරීම් — B-bar / F-bar / අනුකූල නොවන / කවච / කදම්භ
- මූලද්රව්ය පුස්තකාලය (කාර්යයන්) — මූලද්රව්ය වර්ග තේරීම් සහ ඒවා භාවිත කරන ආකාරය