Γραμμική στατική ανάλυση (ελαστικότητα, παράλληλη)¶
Για να εκτελέσετε στατική ανάλυση (ελαστικότητα) με παράλληλη εκτέλεση 4 διεργασιών, χρησιμοποιήστε τα δεδομένα στο tutorial/02_elastic_hinge_parallel.
Αντικείμενο ανάλυσης¶
| Στοιχείο | Περιγραφή | Σημειώσεις | Αναφορά |
|---|---|---|---|
| Τύπος ανάλυσης | Γραμμική στατική ανάλυση | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Αριθμός κόμβων | 84,056 | ||
| Αριθμός στοιχείων | 49,871 | ||
| Τύπος στοιχείου | Τετραεδρικό τετραγωνικό στοιχείο 10 κόμβων | !ELEMENT,TYPE=342 | Βιβλιοθήκη στοιχείων |
| Όνομα υλικού | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Δεδομένα υλικού |
| Ιδιότητα υλικού | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Οριακή συνθήκη | Δέσμευση, συγκεντρωμένο φορτίο | ||
| Επιλυτής πίνακα | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Σχήμα 4.2.1 Υπολογιστική περιοχή κάθε κόμβου
Ρύθμιση ανάλυσης¶
Αποσυμπιέστε τον κώδικα FrontISTR, μεταβείτε στον κατάλογο αυτού του παραδείγματος και ελέγξτε ότι τα ακόλουθα αρχεία που απαιτούνται για την ανάλυση
| Όνομα αρχείου | Τύπος | Ρόλος |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | Δεδομένα γενικού ελέγχου | |
| hinge.cnt | Δεδομένα ελέγχου ανάλυσης | |
| hinge.msh | Δεδομένα πλέγματος | |
| hecmw_part_ctrl.dat | Δεδομένα ελέγχου διαμέρισης περιοχής | Δεδομένα ελέγχου που χρησιμοποιούνται όταν το hecmw_part1 χωρίζει τα δεδομένα πλέγματος σε περιοχές |
είναι παρόντα.
Έξοδος:
Εκτελέστε ανάλυση τάσεων στην οποία δεσμεύεται η μετατόπιση των επιφανειών στήριξης και εφαρμόζεται συγκεντρωμένο φορτίο στην επιφάνεια φόρτισης.
Τα δεδομένα γενικού ελέγχου, τα δεδομένα ελέγχου ανάλυσης και τα δεδομένα ελέγχου διαμέρισης περιοχής παρουσιάζονται παρακάτω.
Δεδομένα γενικού ελέγχου hecmw_ctrl.dat¶
#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # Αρχικά δεδομένα πλέγματος που θα διαμεριστούν από το hecmw_part1
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # Όνομα αρχείου μετά τη διαμέριση από το hecmw_part1
hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # Καθορισμός των διαμερισμένων δεδομένων πλέγματος
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Καθορισμός των δεδομένων ελέγχου ανάλυσης
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Καθορισμός των δεδομένων αποτελεσμάτων
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Καθορισμός των δεδομένων οπτικοποίησης
hinge_vis
Δεδομένα ελέγχου ανάλυσης hinge.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # Καθορισμός της έκδοσης μορφής αρχείου
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Καθορισμός του τύπου ανάλυσης
!WRITE,RESULT # Καθορισμός εξόδου δεδομένων αποτελεσμάτων
!WRITE,VISUAL # Καθορισμός εξόδου δεδομένων οπτικοποίησης
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Καθορισμός δεσμευμένης επιφάνειας 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Καθορισμός δεσμευμένης επιφάνειας 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Καθορισμός της επιφάνειας φόρτισης
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # Καθορισμός ιδιοτήτων υλικού
!ELASTIC # Ορισμός του ελαστικού υλικού
210000.0, 0.3
!DENSITY # Ορισμός της πυκνότητας μάζας
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Έλεγχος του επιλυτή
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # Καθορισμός της μεθόδου οπτικοποίησης
!surface_num=1 # Αριθμός επιφανειών σε μία απεικόνιση επιφανειών
!surface 1 # Καθορισμός του περιεχομένου της επιφάνειας
!output_type=VTK # Καθορισμός του τύπου αρχείου οπτικοποίησης
!END # Δήλωση του τέλους των δεδομένων ελέγχου ανάλυσης
Δεδομένα ελέγχου διαμέρισης περιοχής hecmw_part_ctrl.dat¶
Διαδικασία ανάλυσης¶
Για να εκτελέσετε το FrontISTR με MPI, πρώτα χωρίστε τα δεδομένα πλέγματος hinge.msh σε τέσσερις περιοχές.
Έξοδος:
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
Δημιουργούνται νέα αρχεία με ονόματα hinge_4.x και part.inp.
Έξοδος:
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
Στη συνέχεια, εκτελέστε το εκτελέσιμο fistr1 του FrontISTR χρησιμοποιώντας MPI.
(Εκτέλεση με 4 διεργασίες MPI και 1 νήμα OpenMP)
##################################################################
# 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 !!
Η ανάλυση ολοκληρώνεται όταν εμφανιστεί το FrontISTR Completed !!.
Αποτελέσματα ανάλυσης¶
Όταν ολοκληρωθεί η ανάλυση, δημιουργούνται αρκετά νέα αρχεία.
Έξοδος:
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
Τα αρχεία *.res.* είναι δεδομένα αποτελεσμάτων που περιέχουν τα αποτελέσματα ανάλυσης του FrontISTR για κάθε κόμβο MPI. Μπορούν να εμφανιστούν με το REVOCAP_PrePost και παρόμοια εργαλεία.
Τα αρχεία *_vis_* είναι δεδομένα οπτικοποίησης και μπορούν να εμφανιστούν με λογισμικό οπτικοποίησης γενικού σκοπού. Σε αυτό το παράδειγμα τα δεδομένα εξάγονται σε μορφή VTK, επομένως χρησιμοποιήστε το ParaView ή παρόμοιο λογισμικό για την προβολή τους.
Σχήμα 4.2.2 Αποτέλεσμα ανάλυσης τάσης von Mises (προβολή σε VTK)
Αρχείο καταγραφής αποτελεσμάτων ανάλυσης 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