Линеен статичен анализ (еластичност, паралелно изпълнение)¶
За изпълнение на статичен анализ (еластичност) с 4-пътно паралелно изпълнение използвайте данните от tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
Обект на анализа¶
| Елемент | Съдържание | Забележки | Справка |
|---|---|---|---|
| Тип анализ | Линеен статичен анализ | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Брой възли | 84,056 | ||
| Брой елементи | 49,871 | ||
| Тип елемент | 10-възлов квадратичен тетраедричен елемент | !ELEMENT,TYPE=342 | Библиотека от елементи |
| Име на материала | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Материални данни |
| Материално свойство | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Гранични условия | Ограничение, концентрирано натоварване | ||
| Решател на матрицата | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Фигура 4.2.1 Изчислителна област на всеки възел
Съдържание на анализа¶
Разархивирайте кода на FrontISTR, преминете в директорията на този пример и проверете дали са налични необходимите за анализа файлове
| Име на файл | Тип | Роля |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | Общи управляващи данни | |
| hinge.cnt | Управляващи данни на анализа | |
| hinge.msh | Мрежови данни | |
| hecmw_part_ctrl.dat | Управляващи данни за разделяне на домейни | Управляващи данни, използвани при разделяне на мрежата на домейни с hecmw_part1 |
са налични.
Резултат от изпълнението:
Извършва се анализ на напреженията, при който преместването на ограничените повърхнини се фиксира и към натоварваната повърхнина се прилага концентрирано натоварване.
Общите управляващи данни, управляващите данни на анализа и управляващите данни за разделяне на домейни са показани по-долу.
Общи управляващи данни hecmw_ctrl.dat¶
#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # изходните мрежови данни, които hecmw_part1 ще раздели
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # име на файла след разделяне с hecmw_part1
hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # задаване на разделените мрежови данни
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # задаване на управляващите данни на анализа
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # задаване на данните с резултатите
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # задаване на данните за визуализация
hinge_vis
Управляващи данни на анализа hinge.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # задаване на версията на файловия формат
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # задаване на типа анализ
!WRITE,RESULT # задаване на изхода на данните с резултати
!WRITE,VISUAL # задаване на изхода на данните за визуализация
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # задаване на ограничена повърхнина 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # задаване на ограничена повърхнина 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # задаване на натоварваната повърхнина
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # задаване на материалните свойства
!ELASTIC # дефиниране на еластичен материал
210000.0, 0.3
!DENSITY # дефиниране на плътността на масата
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # управление на решателя
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # задаване на метода за визуализация
!surface_num=1 # брой повърхнини в едно повърхнинно рендиране
!surface 1 # задаване на съдържанието на повърхнината
!output_type=VTK # задаване на типа на файла за визуализация
!END # указва края на управляващите данни на анализа
Управляващи данни за разделяне на домейни hecmw_part_ctrl.dat¶
Процедура за анализ¶
За да изпълните FrontISTR с MPI, първо разделете мрежовите данни hinge.msh на четири домейна.
Резултат от изпълнението:
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
Генерират се нови файлове с имена hinge_4.x и part.inp.
Резултат от изпълнението:
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
След това изпълнете командата на FrontISTR fistr1 чрез MPI.
(Изпълнение с 4 MPI процеса и 1 OpenMP нишка)
##################################################################
# 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 !!
Когато се покаже FrontISTR Completed !!, анализът е завършен.
Резултати от анализа¶
След завършване на анализа се създават няколко нови файла.
Резултат от изпълнението:
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
Файловете *.res.* са данни с резултати, съдържащи резултатите от анализа на FrontISTR за всеки MPI възел. Те могат да се визуализират с REVOCAP_PrePost и подобни инструменти.
Файловете *_vis_* са данни за визуализация и могат да се показват с универсален софтуер за визуализация. В този пример данните се извеждат във VTK формат, затова за показването им използвайте ParaView или подобен софтуер.
Фигура 4.2.2 Резултат от анализа на напрежението на Mises (показан във VTK)
Лог на резултатите от анализа 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