Output og genstart¶

Analyseresultater findes som de er i hukommelsen, så de skal skrives til passende filer til efterbehandling, visualisering, gendannelse og genstart. Da filformat, outputelementer og outputfrekvens varierer efter formålet, tilbyder FrontISTR flere outputveje til forskellige anvendelser.

FrontISTR-output består af tre systemer: resultatfiler, der gemmer analyseværdier (!WRITE,RESULT), visualiseringsfiler til visualisering (!WRITE,VISUAL) og genstartsfiler, der gemmer analysetilstanden (!RESTART). De fysiske størrelser, der medtages i resultatfiler og visualiseringsfiler, vælges med henholdsvis !OUTPUT_RES og !OUTPUT_VIS.

Funktionsoversigt¶

Outputindstillinger er lettere at organisere ved at betragte følgende tre akser separat.

!WRITE,RESULT aktiverer resultatfiler, og !OUTPUT_RES angiver outputvariablerne. !WRITE,VISUAL aktiverer visualiseringsfiler, og !OUTPUT_VIS angiver de variabler, der overføres til visualiseringen. I begge tilfælde kan outputintervallet styres med FREQUENCY. !WRITE er ét enkelt kort, og RESULT / VISUAL / FEMAP kan eksistere samtidigt som parametre, der vælger outputdestinationer.

Datalinjerne i !OUTPUT_RES og !OUTPUT_VIS angiver outputvariabelnavne og ON / OFF. Ved at angive GROUP kan outputmålet begrænses efter gruppe. Se nøgleordsreferencen for den konkrete inputsyntaks og de tilgængelige datalinjer.

!RESTART gemmer selve analysetilstanden separat fra resultatfiler og visualiseringsfiler. Genstartsfiler bruges til at fortsætte en analyse fra samme tilstand efter en afbrydelse.

Valg af output¶

Vælg output ud fra det formål, du først vil kontrollere. Brug en resultatfil, når numeriske værdier skal anvendes til efterbehandling eller en anden analyse, og brug en visualiseringsfil, når geometri eller fordelinger skal kontrolleres med et visualiseringsværktøj. Hvis analysen skal kunne fortsættes efter en afbrydelse, skal en genstartsfil aktiveres separat fra det normale resultatoutput.

I storskalaanalyser kan resultat- og visualiseringsfiler blive store, hvis alle trin gemmes med standardoutputindstillinger. Sæt kun de nødvendige fysiske størrelser til ON og størrelser, der ikke er nødvendige for kontrollen, til OFF. Hvis en finmasket tidshistorik ikke er nødvendig, øges FREQUENCY for at gøre outputintervallet grovere.

En nyttig rækkefølge ved valg af outputvariabler er "fysisk størrelse, der skal undersøges", "outputdestination" og "frekvens". Hvis en spændingsfordeling f.eks. skal undersøges i ParaView, aktiveres visualiseringsfiler, og NSTRESS eller NMISES vælges med !OUTPUT_VIS. Hvis kontaktkraft skal efterbehandles numerisk, aktiveres resultatfiler, og CONTACT_NFORCE eller lignende vælges med !OUTPUT_RES.

Tilgængelige fysiske størrelser¶

Outputvariabler er opdelt i resultater for strukturanalyse, dynamisk analyse, varmeanalyse, kontaktanalyse, elementspecifikke resultater og identifikationsmetadata. Tabellen nedenfor opsummerer de vigtigste variabelnavne, typer og analysetyper, hvor de anvendes. Se !OUTPUT_RES og !OUTPUT_VIS for en komplet liste over variabelnavne og syntaks for datalinjer.

Som standard er DISP, ROT, NSTRESS og NMISES ON. Om der faktisk skrives meningsfulde værdier, afhænger dog af analysetype, elementtype, materialemodel og kontaktindstillinger. VEL og ACC anvendes f.eks. i dynamisk analyse, og CONTACT_* anvendes, når der genereres kontaktinformation i kontaktanalyse.

Output pr. skallag¶

Skalelementer har flere integrationspunkter eller lag gennem tykkelsen, så spændings- og tøjningsværdier kan variere efter lag eller flade selv inden for det samme element. Med kun almindelige knudemidlede værdier eller elementværdier er det vanskeligt at skelne, hvilket lag eller hvilken flade en værdi tilhører.

Når SHELL_LAYER sættes til ON, skrives resultater for + og - siden af hvert lag i en lamineret skal separat. De udskrevne spændings- og tøjningskomponenter indeholder identifikatorer for lagnummer og fladeside, så spændingsfordelingen gennem tykkelsen og skader pr. lag kan evalueres.

SHELL_SURFACE er hjælpeinformation til identifikation af skalflader som top- og bundflade. Ved visualisering af resultater pr. skallag aktiveres SHELL_LAYER og de nødvendige spændings-/tøjningsvariabler, og resultatkomponenten for det ønskede lag eller den ønskede flade vælges i visualiseringsværktøjet.

Da output pr. skallag øger antallet af outputkomponenter, vokser filstørrelsen for modeller med mange lag. Det er hensigtsmæssigt at begrænse output til de nødvendige spændings- og tøjningsvariabler.

Outputdestinationer¶

Resultatfiler og visualiseringsfiler har forskellige formål og lagringsformater. Begge kan skrives i samme analyse, eller kun den ene kan skrives.

Resultatfiler¶

Resultatfiler aktiveres med !WRITE,RESULT. Analyseresultater gemmes som FrontISTR / HEC-MW-resultatdata og bruges til numerisk efterbehandling eller input til en anden analyse. Outputvariabler vælges med !OUTPUT_RES.

!WRITE,RESULT er også implementeret som parameteren RESULT på !WRITE-kortet og er en outputdestinationsmulighed på linje med visualiserings- og FEMAP-output.

Resultatfiler kan gemme forskydning, spænding, tøjning, reaktionskræfter, kontaktinformation og andre størrelser for strukturanalyse samt temperaturfelter for varmeanalyse. Outputintervallet pr. trin angives med FREQUENCY. Se udførelsesguiden for konkrete filnavne, placeringer og kontrol efter udførelse.

Resultatfiler (filendelse .res) er tekstdata med følgende struktur. Først står formatversion og kommentar, derefter globale variabler og til sidst outputvariabler for hver knude og hvert element.

*fstrresult 2.0
*comment
<kommentarlinje>
*global
<antal globale variabler>
<frihedsgrader for globale variabler>
<navne på globale variabler>
<værdier for globale variabler>
...
*data
<antal knuder> <antal elementer>
<antal knudedataposter> <antal elementdataposter>
<frihedsgrader for knudedata> ...
<navne på knudedata>
...
<værdier for knudedata>
...
<frihedsgrader for elementdata> ...
<navne på elementdata>
...
<værdier for elementdata>
...

Logfiler¶

Logfiler (filendelse .log) er opsummeringsfiler, der altid skrives efter analysen. Ud over fysiske størrelser for hver knude og hvert element skrives maksimum-/minimumværdier for forskydnings-, tøjnings- og spændingskomponenter. I modalanalyse skrives egenværdier og egenvektorværdier. Parameteren LOG i !WRITE styrer outputindholdet. Se udførelsesguiden for filnavne og placeringer.

Visualiseringsfiler¶

Visualiseringsfiler aktiveres med !WRITE,VISUAL. De konverterer mesh- og resultatdata til et format for visualiseringsværktøjer og skriver dem. Outputvariabler vælges med !OUTPUT_VIS, og format og visualiseringsbetingelser angives med !VISUAL.

!WRITE,VISUAL er ikke et selvstændigt nøgleord; det er implementeret som parameteren VISUAL på !WRITE-kortet og skifter outputdestination på samme niveau som !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE i fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).

For at aktivere visualisering skal visualiseringsfladen og outputformatet som minimum angives på !VISUAL-kortet. Følgende er det minimale datasæt.

!WRITE,VISUAL
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK

Angivelserne surface_num og !surface kan ikke udelades. Se !VISUAL for detaljeret syntaks og tilgængelige muligheder.

De vigtigste visualiseringsformater er følgende.

Visualiseringsfiler er lettere for visualiseringsværktøjer at håndtere direkte end resultatfiler, men deres størrelse vokser afhængigt af det valgte format og antallet af variabler. Ved storskalamodeller bør kun de variabler, der er nødvendige for visningen, aktiveres med !OUTPUT_VIS.

Genstart¶

Genstart er en funktion til at gemme den interne tilstand på det tidspunkt, hvor en analyse afbrydes, og fortsætte beregningen fra samme tilstand ved næste udførelse. Almindelige resultatfiler skrives til efterbehandling, mens genstartsfiler lagrer tilstand, så løseren kan fortsætte beregningen.

Når n i !RESTART, FREQUENCY=n er positiv, skrives en genstartsfil med det angivne trininterval. Når n er negativ, læses en eksisterende genstartsfil ved udførelsens start, og derefter skrives genstartsfiler med den absolutte værdi |n| som outputinterval.

Ved genstart af strukturanalyse gemmes aktuelt trin, deltrin, kumulativt trin, tid, tidsinkrement, belastningshistorik, forskydning, ydre kraft, spænding og tøjning ved hvert Gauss-punkt, materialets interne tilstandsvariable, kontakttilstand og andre data. Dynamisk analyse gemmer desuden den dynamiske tilstand, der kræves for at fortsætte tidsintegrationen, herunder hastighed og acceleration, tøjningsenergi, aktuel tid og tidsinkrement. Varmeanalyse gemmer trinnummer, tid og temperaturfelt og gendanner temperaturfeltet som begyndelsestilstand ved læsning.

Skrivetidspunkt og fortsættelsesadfærd ved genstart af statisk analyse¶

Ved genstart i statisk analyse (fstr_solve_NLGEOM) findes der to skrivestier, og fortsættelsesadfærden er forskellig.

• Skrivning under et deltrin: En fil skrives inde i deltrinløkken, når step_count bliver et multiplum af FREQUENCY. Den registrerede tidsinformation gemmes som "starttid for det aktuelle trin", og belastningslisten for det foregående trin følger med.
• Skrivning ved slutningen af et trin: En fil skrives altid umiddelbart efter, at deltrinløkken for hvert belastningstrin er afsluttet, uanset om trinet er et multiplum af FREQUENCY. Den registrerede tidsinformation gemmes som "trinets sluttid", og belastningslisten for dette trin følger med.

Ved læsning afgør FrontISTR, om trinet er afsluttet, ud fra om den registrerede "aktuelle tid" og "referencetid" er ens (fstr_read_restart i fstr_Restart.f90).

Selv med samme FREQUENCY-indstilling varierer trinnummer og tidsreference efter fortsættelse derfor afhængigt af, hvornår skrivningen fandt sted (under et deltrin / ved trinets slutning). Især udføres skrivning ved trinets slutning altid ved slutningen af hvert trin uafhængigt af FREQUENCY-indstillingen.

Skrivetidspunkt og fortsættelsesadfærd ved genstart af dynamisk analyse¶

Tidshistorisk genstart af dynamisk analyse skelner også mellem skrivning under et deltrin og ved slutningen af et trin. Under et deltrin skrives en fil, når det kumulative deltrinsantal step_count bliver et multiplum af FREQUENCY; ved trinets slutning skrives en fil ved slutningen af dette trin uanset FREQUENCY.

Ved læsning gendannes fortsættelsespositionen fra det gemte trinnummer, deltrinnummer og kumulative deltrinsantal. Det aktuelle format (restart_version >= 5) bruger en header fælles med statisk analyse og gemmer aktuel tid, tidsinkrement, Newton-iterationsstatistik og tilstand for automatisk inkrement. Dermed kan dynamisk analyse med flere !STEP-kort og automatisk inkrement/cutback videreføre tidsreferencen og tidsinkrementet efter genstart. Ældre genstartsfiler for dynamisk analyse har delvis læsekompatibilitet, men nye analyser bør bruge det aktuelle format.

Skrivning af !STEP-kort ved genstart¶

Når der fortsættes fra en genstart, læser FrontISTR !STEP-kortene i cnt-filen som "rækkefølgen af trin, der skal udføres efter fortsættelsen" og behandler dem altid i rækkefølge fra det første (tot_step=1). Trinnummeret i den indlæste genstartsinformation bruges til at justere det kumulative trinnummer, der vises på skærmen, og påvirker ikke selve !STEP-indekset i cnt-filen. I det aktuelle format lægges referencetiden desuden samlet til starttime for hvert !STEP i cnt-filen, når genstarten læses, så tidslinjen justeres med genstartstidspunktet som oprindelse.

Forbered derfor cnt-filen til genstart efter følgende princip.

I begge tilfælde er grundreglen at fjerne trin, der allerede er afsluttet, fra cnt-filen. Da genstartstiden automatisk lægges til starttime, kan cnt-filen bruge nul som oprindelse (eller relative starttider for trin). Referencer som randbetingelser og belastninger bør kun bevares i cnt-filen for de !STEP-kort, der bliver tilbage. Samme princip gælder ved genstart af dynamisk analyse med flere !STEP-kort.

En typisk arbejdsgang for genstart er som følger.

1. Ved den første udførelse angives !RESTART, FREQUENCY=n, og der skrives en genstartsfil.
2. Ved den udførelse, der fortsætter analysen, angives !RESTART, FREQUENCY=-n.
3. FrontISTR læser genstartsfilen ved opstart og skriver derefter en ny tilstand hver n trin.

Se udførelsesguiden for navngivning og placering af genstartsfiler samt angivelse ved udførelse. Der er også delvis læsekompatibilitet med filer i ældre format, men nye analyser bør bruge det aktuelle format.

Relaterede emner¶

• Seriel udførelse — Grundlæggende om filplacering og kontrol af output under analyseudførelse.
• !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — Angivelse af variabler, der skrives til resultatfiler og visualiseringsfiler.
• !WRITE — Aktivering af resultatfil-, visualiseringsfil- og logoutput samt angivelse af outputfrekvens (RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP-parametre).
• !VISUAL — Angivelse af visualiseringsflader og outputformater (inklusive et eksempel på et minimalt datasæt).
• !RESTART — Angivelse af læsning og skrivning af genstartsfiler.
• Analysetyper — Primære resultatposter for hver analysetype.
• Kontakt og indlejring — Betydningen af kontaktoutput og håndtering af kontakttilstande.
• Trinstyring — Forholdet til outputtrin og tidspunkter.