التحليل الساكن الخطي (المرونة، متوازي)¶
لإجراء تحليل ساكن (مرونة) بتنفيذ متوازٍ رباعي، استخدم البيانات الموجودة في tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
هدف التحليل¶
| البند | الوصف | الملاحظات | المرجع |
|---|---|---|---|
| نوع التحليل | تحليل ساكن خطي | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| عدد العقد | 84,056 | ||
| عدد العناصر | 49,871 | ||
| نوع العنصر | عنصر رباعي السطوح تربيعي ذو 10 عقد | !ELEMENT,TYPE=342 | مكتبة العناصر |
| اسم المادة | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | بيانات المادة |
| خاصية المادة | ELASTIC | !ELASTIC | |
| شروط الحدود | تقييد، حمل مركز | ||
| حل المصفوفة | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
الشكل 4.2.1 مجال الحساب لكل عقدة
تفاصيل التحليل¶
فك ضغط الشفرة المصدرية لـ FrontISTR، وانتقل إلى دليل هذا المثال، وتحقق من وجود الملفات المطلوبة للتحليل
| اسم الملف | النوع | الدور |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | بيانات التحكم العامة | |
| hinge.cnt | بيانات التحكم في التحليل | |
| hinge.msh | بيانات الشبكة | |
| hecmw_part_ctrl.dat | بيانات التحكم في تقسيم المجال | بيانات التحكم المستخدمة عندما يقوم hecmw_part1 بتقسيم بيانات الشبكة إلى مجالات |
موجودة.
الخرج:
أجرِ تحليل إجهاد عن طريق تقييد إزاحة السطح المقيد وتطبيق حمل مركز على سطح التحميل.
تُعرض أدناه بيانات التحكم العامة وبيانات التحكم في التحليل وبيانات التحكم في تقسيم المجال.
بيانات التحكم العامة hecmw_ctrl.dat¶
#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # بيانات الشبكة الأصلية التي سيقسمها hecmw_part1
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # اسم الملف بعد التقسيم بواسطة hecmw_part1
hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # تحديد بيانات الشبكة المقسمة
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # تحديد بيانات التحكم في التحليل
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # تحديد بيانات النتائج
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # تحديد بيانات التصور
hinge_vis
بيانات التحكم في التحليل hinge.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # تحديد إصدار تنسيق الملف
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # تحديد نوع التحليل
!WRITE,RESULT # تحديد إخراج بيانات النتائج
!WRITE,VISUAL # تحديد إخراج بيانات التصور
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيد 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيد 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # تحديد سطح التحميل
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # تحديد خصائص المادة
!ELASTIC # تعريف الخصائص المرنة
210000.0, 0.3
!DENSITY # تعريف كثافة الكتلة
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # التحكم في المحلل
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # تحديد طريقة التصور
!surface_num=1 # عدد الأسطح في عملية تصيير سطح واحدة
!surface 1 # تحديد محتويات السطح
!output_type=VTK # تحديد نوع ملف التصور
!END # يشير إلى نهاية بيانات التحكم في التحليل
بيانات التحكم في تقسيم المجال hecmw_part_ctrl.dat¶
إجراء التحليل¶
لتشغيل FrontISTR باستخدام MPI، قسّم أولًا بيانات الشبكة hinge.msh إلى 4 مجالات.
الخرج:
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
يتم إنشاء ملفات جديدة باسم hinge_4.x وpart.inp.
الخرج:
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
بعد ذلك، شغّل أمر FrontISTR التنفيذي fistr1 باستخدام MPI.
(التشغيل باستخدام 4 عمليات MPI وخيط OpenMP واحد)
##################################################################
# 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 !!
يكتمل التحليل عند ظهور FrontISTR Completed !!.
نتائج التحليل¶
عند اكتمال التحليل، يتم إنشاء عدة ملفات جديدة.
الخرج:
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
ملفات *.res.* هي بيانات نتائج وتحتوي على نتائج التحليل لكل عقدة MPI في FrontISTR. ويمكن عرضها باستخدام REVOCAP_PrePost وأدوات مماثلة.
ملفات *_vis_* هي بيانات تصور ويمكن عرضها باستخدام برامج تصور عامة. في هذا المثال، تُخرج بتنسيق VTK وتُعرض باستخدام ParaView أو برامج مماثلة.
الشكل 4.2.2 نتائج تحليل إجهاد فون ميزس (معروضة بتنسيق VTK)
سجل نتائج التحليل 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