براہِ راست مواد پر جائیں

خطی جامد تجزیہ (لچک، متوازی)

جامد لچکدار تجزیہ 4 متوازی عملوں سے کرنے کے لیے tutorial/02_elastic_hinge_parallel کا ڈیٹا استعمال کیا جاتا ہے۔

تجزیے کا موضوع

شے مواد نوٹ حوالہ
تجزیے کی قسم خطی جامد تجزیہ !SOLUTION,TYPE=STATIC
نوڈز کی تعداد 84,056
عناصر کی تعداد 49,871
عنصر ٹائپ 10 نوڈ چہاروجہی دوسری درجے کا عنصر !ELEMENT,TYPE=342 عنصری لائبریری
مادی خصوصیت کا نام STEEL !MATERIAL,NAME=STEEL مادی ڈیٹا
مادی خاصیت ELASTIC !ELASTIC
حدی شرائط قید، مرکوز بوجھ
میٹرکس حل CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

ہر نوڈ کا حسابی ڈومین

شکل 4.2.1 ہر نوڈ کا حسابی ڈومین

تجزیے کی تفصیل

FrontISTR کوڈ کھولیں، اس مثال کی ڈائریکٹری میں جائیں، اور تجزیے کے لیے درکار درج ذیل فائلیں

فائل نام قسم کردار
hecmw_ctrl.dat مجموعی کنٹرول ڈیٹا
hinge.cnt تجزیاتی کنٹرول ڈیٹا
hinge.msh میش ڈیٹا
hecmw_part_ctrl.dat میش تقسیم کنٹرول ڈیٹا hecmw_part1 سے میش تقسیم کرنے کا کنٹرول ڈیٹا۔

موجود ہیں یا نہیں، اس کی تصدیق کریں۔

tar xvf FrontISTR.tar.gz
cd FrontISTR/tutorial/02_elastic_hinge_parallel
ls

اجرا کا نتیجہ:

hecmw_ctrl.dat  hecmw_part_ctrl.dat  hinge.cnt  hinge.msh

قیدی سطحوں کی نقل مکانی مقید کرکے بوجھ والی سطح پر مرکوز بوجھ دیا جاتا ہے اور تناؤ کا تجزیہ کیا جاتا ہے۔

مجموعی کنٹرول، تجزیاتی کنٹرول اور میش تقسیم کنٹرول ڈیٹا درج ذیل ہیں۔

مجموعی کنٹرول ڈیٹا hecmw_ctrl.dat

#
# میش تقسیم کنندہ کے لیے
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # hecmw_part1 سے تقسیم ہونے والا اصل میش ڈیٹا
 hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST  # hecmw_part1 تقسیم کے بعد فائل نام
 hinge_4
#
# سولور کے لیے
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST  # تقسیم شدہ میش ڈیٹا مقرر کریں
 hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT                # تجزیاتی کنٹرول ڈیٹا مقرر کریں
 hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT         # نتیجہ ڈیٹا مقرر کریں
 hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT         # بصری ڈیٹا مقرر کریں
 hinge_vis

تجزیاتی کنٹرول ڈیٹا hinge.cnt

#  FISTR کے لیے کنٹرول فائل
## تجزیہ کنٹرول
!VERSION                   # فائل فارمیٹ ورژن مقرر کریں
 3
!SOLUTION, TYPE=STATIC     # تجزیے کی قسم مقرر کریں
!WRITE,RESULT              # نتیجہ ڈیٹا آؤٹ پٹ مقرر کریں
!WRITE,VISUAL              # بصری ڈیٹا آؤٹ پٹ مقرر کریں
## حل کنندہ کنٹرول
### حدی شرط
!BOUNDARY
 BND0, 1, 3, 0.000000      # قیدی سطح 1 مقرر کریں
!BOUNDARY
 BND1, 1, 3, 0.000000      # قیدی سطح 2 مقرر کریں
!CLOAD
 CL0, 1, 0.01000           # بوجھ والی سطح مقرر کریں
### مادّہ
!MATERIAL, NAME=STEEL      # مادی خواص مقرر کریں
!ELASTIC                   # لچکدار مادہ تعریف کریں
 210000.0, 0.3
!DENSITY                   # کمیتی کثافت تعریف کریں
 7.85e-6
### حل کنندہ کی ترتیب
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES  # سولور کنٹرول
 10000, 2
 1.0e-08, 1.0, 0.0
## بعد از عمل کنٹرول
!VISUAL,method=PSR         # بصری طریقہ مقرر کریں
!surface_num=1             # ایک سطحی رینڈرنگ میں سطحوں کی تعداد
!surface 1                 # سطح کا مواد مقرر کریں
!output_type=VTK           # بصری فائل کی قسم مقرر کریں
!END                       # تجزیاتی کنٹرول ڈیٹا کا اختتام

میش تقسیم کنٹرول ڈیٹا hecmw_part_ctrl.dat

!PARTITION,TYPE=NODE-BASED,METHOD=PMETIS,DOMAIN=4,UCD=part.inp

تجزیے کا طریقۂ کار

FrontISTR کو MPI کے ساتھ چلانے کے لیے پہلے میش ڈیٹا hinge.msh کو 4 ڈومینوں میں تقسیم کریں۔

hecmw_part1

اجرا کا نتیجہ:

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

اب hinge_4.x اور part.inp نام کی فائلیں بنتی ہیں۔

ls

اجرا کا نتیجہ:

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

اس کے بعد FrontISTR اجرا کمانڈ fistr1 کو MPI کے ساتھ چلائیں۔

mpirun -np 4 fistr1 -t 1

(MPI کے 4 متوازی عمل، 1 OpenMP تھریڈ)

##################################################################
#                         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 !!

جب FrontISTR Completed !! ظاہر ہو تو تجزیہ مکمل ہے۔

تجزیے کے نتائج

تجزیہ مکمل ہونے پر کئی نئی فائلیں بنتی ہیں۔

ls

اجرا کا نتیجہ:

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

*.res.* نتیجہ ڈیٹا ہے جس میں ہر FrontISTR MPI نوڈ کے تجزیاتی نتائج محفوظ ہوتے ہیں۔ اسے REVOCAP_PrePost وغیرہ میں دکھایا جا سکتا ہے۔

*_vis_* بصری ڈیٹا ہے جسے عمومی بصری سافٹ ویئر میں دکھایا جا سکتا ہے۔ اس مثال میں VTK فارمیٹ ہے، اس لیے ParaView وغیرہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔

Mises تناؤ کا تجزیاتی نتیجہ (VTK میں)

شکل 4.2.2 Mises تناؤ کا تجزیاتی نتیجہ (VTK میں)

تجزیاتی نتیجے کا لاگ 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