Анализа фреквентног одзива¶
За ову анализу користе се подаци из tutorial/17_freq_beam.
Предмет анализе¶
Предмет анализе је конзолна греда; њен облик приказан је на слици 4.17.1, а подаци мреже на слици 4.17.2.
| Ставка | Садржај | Напомена | Референца |
|---|---|---|---|
| Тип анализе | Анализа фреквентног одзива | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| Број чворова | 55 | ||
| Број елемената | 126 | ||
| Тип елемента | Линеарни тетраедарски елемент са 4 чвора | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| Назив материјала | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| Гранични услови | Ограничења, концентрисано оптерећење, сопствене вредности | !EIGENREAD | |
| Решавач матрице | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Садржај анализе¶
Крај конзолне греде која се анализира потпуно се ограничава, а анализа фреквентног одзива изводи се применом концентрисаних оптерећења на два чвора на супротном крају.
Најпре се под истим граничним условима изводи модална анализа до 10. облика, а затим се анализа изводи помоћу сопствених вредности и сопствених вектора до 5. облика. У наставку су приказани општи контролни подаци и контролни подаци анализе за модалну анализу и анализу фреквентног одзива.
Општи контролни подаци 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
Општи контролни подаци 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
Анализа фреквентног одзива чита сопствене векторе из датотека резултата које је модална анализа записала у eig_beam.res, па се та датотека специфицира под NAME=result-in. Резултати скенирања фреквенције записују се у beam.res под NAME=fstrRES, а резултати временске историје на фреквенцији задатој у !DYNAMIC (15000 Hz) записују се у beam_dyna.res под NAME=fstrDYNA (→ !RESULT).
Контролни подаци анализе beam_eigen.cnt¶
# Контролна датотека за FISTR
!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
Контролни подаци анализе beam_freq.cnt¶
# Контролна датотека за FISTR
!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
Поступак анализе¶
Најпре преименујте датотеку општих контролних података hecmw_ctrl_eigen.dat за модалну анализу у hecmw_ctrl.dat и изведите модалну анализу.
Затим преименујте датотеку општих контролних података hecmw_ctrl_freq.dat за анализу фреквентног одзива у hecmw_ctrl.dat, а датотеку лога резултата модалне анализе 0.log у eigen_0.log (како је наведено у контролним подацима анализе фреквентног одзива), па изведите анализу фреквентног одзива.
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
Паралелна изведба¶
Када се исти подаци поделе на два поддомена и изведу паралелно, модална анализа и анализа фреквентног одзива изводе се на истој распоређеној мрежи. Сваки процес анализе фреквентног одзива чита сопствене векторе из датотека резултата које је модална анализа записала за сваки поддомен, тако да се не могу користити резултати модалне анализе изведене секвенцијално нити резултати модалне анализе изведене другим партиционисањем (→ Тип анализе).
Најпре се креирају следећи општи контролни подаци hecmw_ctrl_part.dat и контролни подаци партиционисања hecmw_part_ctrl.dat, и подаци мреже се деле на два поддомена.
Затим се у обе датотеке hecmw_ctrl_eigen.dat и hecmw_ctrl_freq.dat спецификација NAME=fstrMSH мења у подаци мреже након партиционисања.
У истом редоследу као код секвенцијалне изведбе, модална анализа и анализа фреквентног одзива изводе се са два процеса.
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
Листа сопствених вредности исписује се само у датотеку лога 0.log ранга 0, па се она преименује у eigen_0.log. Датотеке резултата исписују се за сваки процес, у облику beam_dyna.res.<ранг>.<број>. Однос фреквенције и амплитуде померања надгледаног чвора исписује се у датотеку лога процеса који обрађује тај чвор (<ранг>.log). Добијене вредности се поклапају са резултатима секвенцијалне изведбе у оквиру грешака заокруживања.
Резултати анализе¶
Однос фреквенције и амплитуде померања надгледаног чвора (број чвора 1), наведеног у контролним подацима анализе, направљен је у програму Microsoft Excel и приказан на слици 4.17.3. Поред тога, као нумерички подаци резултата анализе, у наставку је приказан део датотеке лога резултата анализе.
Лог резултата анализе 0.log (анализа фреквентног одзива)¶
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