Frekans Cevabı Analizi¶
Bu analizde tutorial/17_freq_beam verileri kullanılır.
Analiz nesnesi¶
Analiz nesnesi bir ankastre kiriştir; şekli Şekil 4.17.1’de, ağ verileri ise Şekil 4.17.2’de gösterilmektedir.
| Öğe | İçerik | Notlar | Referans |
|---|---|---|---|
| Analiz türü | frekans cevabı analizi | !SOLUTION,TYPE=EIGEN !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC | |
| Düğüm sayısı | 55 | ||
| Eleman sayısı | 126 | ||
| Eleman türü | 4 düğümlü birinci dereceden tetrahedral eleman | !ELEMENT,TYPE=341 | |
| Malzeme adı | Material-1 | !MATERIAL,NAME=Material-1 | |
| Sınır koşulları | Kısıtlama, tekil yük, özdeğer | !EIGENREAD | |
| Matris çözücüsü | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Analiz içeriği¶
Analiz nesnesi olan ankastre kirişin bir ucu tamamen kısıtlanır ve karşı uçtaki iki düğüme tekil yük uygulanarak frekans cevabı analizi gerçekleştirilir.
Prosedür olarak, önce aynı sınır koşulları altında 10. moda kadar modal analiz yapılır; ardından 5. moda kadar olan özdeğer ve özvektörler kullanılarak analiz gerçekleştirilir. Modal analiz ile frekans cevabı analizine ait genel kontrol verileri ve analiz kontrol verileri aşağıda gösterilmektedir.
Genel kontrol verileri 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
Genel kontrol verileri 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
Frekans cevabı analizinde, modal analiz tarafından eig_beam.res dosyasına yazılan sonuç dosyasından özvektörler okunduğu için bu dosya NAME=result-in olarak belirtilir. Frekans taraması sonuçları NAME=fstrRES olan beam.res dosyasına, !DYNAMIC ile belirtilen frekansta (15000 Hz) zaman geçmişi sonuçları ise NAME=fstrDYNA olan beam_dyna.res dosyasına yazılır (→ !RESULT).
Analiz kontrol verileri beam_eigen.cnt¶
# Control File for 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
Analiz kontrol verileri beam_freq.cnt¶
# Control File for 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
Analiz Prosedürü¶
Önce, modal analiz için genel kontrol verisi hecmw_ctrl_eigen.dat hecmw_ctrl.dat olarak değiştirilir ve modal analiz gerçekleştirilir.
Ardından, frekans cevabı analizi için genel kontrol verisi hecmw_ctrl_freq.dat hecmw_ctrl.dat olarak, modal analizin analiz sonucu günlük dosyası 0.log ise eigen_0.log olarak (frekans cevabı analizinin analiz kontrol verilerinde belirtildiği gibi) değiştirilir ve frekans cevabı analizi gerçekleştirilir.
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
Paralel çalıştırma¶
Aynı veriyi iki alana bölerek paralel çalıştırmak isteniyorsa, modal analiz ile frekans cevabı analizi aynı dağıtık ağda çalıştırılır. Frekans cevabı analizinin her proses, modal analiz tarafından kısmi alanlar için yazılan sonuç dosyalarından özvektörleri okuduğu için, ardışık çalıştırılan modal analiz sonuçları ya da farklı bir ağ bölümleme ile çalıştırılan modal analiz sonuçları kullanılamaz (→ Analiz türü).
Önce, aşağıdaki genel kontrol verisi hecmw_ctrl_part.dat ve ağ bölümleme kontrol verisi hecmw_part_ctrl.dat oluşturulur ve ağ verileri iki alana bölünür.
Ardından, hecmw_ctrl_eigen.dat ve hecmw_ctrl_freq.dat içindeki NAME=fstrMSH belirtimleri her ikisinde de bölümlenmiş ağ verisi olarak değiştirilir.
Ardışık çalıştırmayla aynı sırada, modal analiz ve frekans cevabı analizi 2 proses ile çalıştırılır.
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
Özdeğer listesi yalnızca rank 0’ın günlük dosyası 0.log’a yazıldığı için, bu dosya eigen_0.log olarak adlandırılır. Sonuç dosyaları beam_dyna.res.<rank>.<numara> biçiminde proses başına yazılır. İzleme düğümünün frekans ile yer değiştirme genliği arasındaki ilişki, ilgili düğümü yürüten prosesin günlük dosyasına (<rank>.log) yazılır. Elde edilen değerler, ardışık çalıştırma sonuçlarıyla yuvarlama hatası sınırı içinde eşleşir.
Analiz Sonuçları¶
Analiz kontrol verilerinde belirtilen izleme düğümünün (düğüm numarası 1) frekans ile yer değiştirme genliği arasındaki ilişki Microsoft Excel ile oluşturularak Şekil 4.17.3’te gösterilmektedir. Ayrıca, analiz sonuçlarının sayısal verisi olarak analiz sonucu günlük dosyasının bir bölümü aşağıda gösterilmektedir.
Analiz sonucu günlüğü 0.log (frekans cevabı analizi)¶
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