Salida y reinicio¶

Los resultados del análisis existen en memoria tal como se calculan, por lo que deben escribirse en archivos adecuados para el posprocesamiento, la visualización, la recuperación y el reinicio. Como el formato de archivo, los elementos de salida y la frecuencia de salida varían según el propósito, FrontISTR proporciona varias rutas de salida para distintos usos.

La salida de FrontISTR consta de tres sistemas: archivos de resultados que guardan los valores del análisis (!WRITE,RESULT), archivos de visualización utilizados para la visualización (!WRITE,VISUAL) y archivos de reinicio que guardan el estado del análisis (!RESTART). Las magnitudes físicas incluidas en los archivos de resultados y de visualización se seleccionan con !OUTPUT_RES y !OUTPUT_VIS, respectivamente.

Descripción general de las funciones¶

La configuración de salida resulta más fácil de organizar si se consideran por separado los tres ejes siguientes.

Eje	Entrada principal	Función
Destino de salida	`!WRITE,RESULT`, `!WRITE,VISUAL`, `!RESTART`	Determina el tipo de archivo en el que se guardan los resultados según su uso previsto.
Variables de salida	`!OUTPUT_RES`, `!OUTPUT_VIS`	Determina las magnitudes físicas incluidas en los archivos de resultados o de visualización.
Frecuencia de salida	`FREQUENCY`	Determina cuántos pasos transcurren entre escrituras en un archivo.

!WRITE,RESULT habilita los archivos de resultados y !OUTPUT_RES especifica las variables de salida. !WRITE,VISUAL habilita los archivos de visualización y !OUTPUT_VIS especifica las variables que se envían a la visualización. En ambos casos, el intervalo de salida puede controlarse mediante FREQUENCY. !WRITE es una única tarjeta, y RESULT / VISUAL / FEMAP pueden coexistir como parámetros que seleccionan destinos de salida.

Las líneas de datos de !OUTPUT_RES y !OUTPUT_VIS enumeran los nombres de las variables de salida y ON / OFF. La especificación de GROUP permite restringir el destino de salida por grupo. Consulte la referencia de palabras clave para la sintaxis concreta de entrada y las líneas de datos disponibles.

!RESTART guarda el propio estado del análisis, independientemente de los archivos de resultados y de visualización. Los archivos de reinicio se utilizan para reanudar un análisis desde el mismo estado después de una interrupción.

Selección de la salida¶

Seleccione la salida de acuerdo con el propósito que desee comprobar. Utilice un archivo de resultados cuando los valores numéricos vayan a emplearse en posprocesamiento o en otro análisis, y un archivo de visualización cuando se vayan a comprobar formas o distribuciones con una herramienta de visualización. Si es necesario reanudar el análisis a mitad de ejecución, habilite un archivo de reinicio por separado de la salida normal de resultados.

Propósito	Salida que se debe seleccionar	Especificación principal
Guardar valores del análisis para posprocesamiento, comparación u otro análisis	Archivo de resultados	`!WRITE,RESULT` y `!OUTPUT_RES`
Comprobar distribuciones y formas deformadas en ParaView o herramientas similares	Archivo de visualización	`!WRITE,VISUAL`, `!OUTPUT_VIS`, `!VISUAL`
Reanudar a mitad de ejecución un análisis de larga duración	Archivo de reinicio	`!RESTART`
Reducir el tamaño de la salida	Generar únicamente las variables necesarias	`ON` / `OFF` y `FREQUENCY` en `!OUTPUT_RES` / `!OUTPUT_VIS`

En análisis de gran escala, guardar cada paso con la configuración de salida predeterminada puede hacer que los archivos de resultados y de visualización sean muy grandes. Establezca en ON únicamente las magnitudes físicas necesarias y en OFF las que no sean necesarias para la comprobación. Si no se requiere un historial temporal de alta resolución, aumente FREQUENCY para ampliar el intervalo de salida.

Un orden útil para decidir las variables de salida es «magnitud física que se desea inspeccionar», «destino de salida» y «frecuencia». Por ejemplo, para inspeccionar una distribución de tensiones en ParaView, habilite los archivos de visualización y seleccione NSTRESS o NMISES con !OUTPUT_VIS. Para posprocesar numéricamente la fuerza de contacto, habilite los archivos de resultados y seleccione CONTACT_NFORCE o una variable similar con !OUTPUT_RES.

Magnitudes físicas disponibles¶

Las variables de salida se dividen en resultados de análisis estructural, análisis dinámico, análisis térmico, análisis de contacto, resultados específicos de elementos y metadatos de identificación. La tabla siguiente resume los principales nombres de variables, sus tipos y los tipos de análisis en los que se utilizan. Para obtener una lista completa de nombres de variables y la sintaxis de las líneas de datos, consulte !OUTPUT_RES y !OUTPUT_VIS.

Categoría	Nombre de variable	Tipo	Tipo principal de análisis	Descripción
Magnitudes estructurales básicas	`DISP`, `ROT`, `REACTION`	Vector	Análisis estático, análisis dinámico	Desplazamiento, rotación y fuerza de reacción nodal. `ROT` es válido para elementos con grados de libertad rotacionales.
Tensión	`NSTRESS`, `ESTRESS`, `ISTRESS`	Tensor simétrico	Análisis estructural	Tensión promediada en nodos, tensión de elemento y tensión en puntos de integración.
Tensión de von Mises / tensión principal	`NMISES`, `EMISES`, `PRINC_NSTRESS`, `PRINC_ESTRESS`, `PRINCV_NSTRESS`, `PRINCV_ESTRESS`	Escalar, vector	Análisis estructural	Tensión de von Mises, valores de tensiones principales y direcciones de tensiones principales.
Deformación	`NSTRAIN`, `ESTRAIN`, `ISTRAIN`	Tensor simétrico	Análisis estructural	Deformación nodal, deformación de elemento y deformación en puntos de integración.
Deformación plástica / térmica	`PL_ISTRAIN`, `PL_ESTRAIN`, `TH_NSTRAIN`, `TH_ESTRAIN`, `TH_ISTRAIN`	Escalar, tensor simétrico	Análisis estructural no lineal, análisis de tensiones térmicas	Deformación plástica equivalente y deformación térmica.
Deformación principal	`PRINC_NSTRAIN`, `PRINC_ESTRAIN`, `PRINCV_NSTRAIN`, `PRINCV_ESTRAIN`	Escalar, vector	Análisis estructural	Valores de deformaciones principales y direcciones de deformaciones principales.
Análisis dinámico	`VEL`, `ACC`	Vector	Análisis dinámico	Velocidad nodal y aceleración nodal.
Análisis térmico	`TEMP`	Escalar	Análisis de conducción térmica	Temperatura nodal. En los archivos de resultados y visualización del análisis térmico se genera como campo de temperatura.
Contacto	`CONTACT_NFORCE`, `CONTACT_FRICTION`, `CONTACT_RELVEL`, `CONTACT_STATE`, `CONTACT_NTRACTION`, `CONTACT_FTRACTION`	Vector, escalar	Análisis de contacto	Fuerza normal de contacto, fuerza de fricción, velocidad relativa de deslizamiento, estado de contacto y fuerza de contacto por unidad de área.
Elemento de viga	`BEAM_NQM`	Valor de 12 componentes	Análisis estructural con elementos de viga	Esfuerzos de sección de los elementos de viga.
Identificación / estado	`NODE_ID`, `ELEM_ID`, `SECTION_ID`, `MATERIAL_ID`, `ELEMACT`, `YIELD_RATIO`	Escalar	Análisis estructural, visualización	Información de identificación de nodos, elementos, secciones y materiales; estado de activación de elementos; y relación de fluencia. `ELEMACT` genera 1 para elementos activos y 0 para elementos inactivos (desactivados).
Información auxiliar de láminas	`SHELL_LAYER`, `SHELL_SURFACE`	Escalar	Análisis estructural con elementos de lámina	Información auxiliar para identificar la salida por capas de lámina y las superficies de la lámina.

De forma predeterminada, DISP, ROT, NSTRESS y NMISES están en ON. Sin embargo, que realmente se generen valores significativos depende del tipo de análisis, del tipo de elemento, del modelo de material y de la configuración de contacto. Por ejemplo, VEL y ACC se utilizan en análisis dinámico, y CONTACT_* se utiliza cuando se genera información de contacto en un análisis de contacto.

Salida por capas de lámina¶

Los elementos de lámina tienen varios puntos de integración o capas a través del espesor, por lo que los valores de tensión y deformación pueden diferir según la capa o la superficie incluso dentro del mismo elemento. Con solo valores ordinarios promediados en nodos o valores de elemento, resulta difícil distinguir a qué capa o superficie corresponde un valor.

Cuando SHELL_LAYER se establece en ON, los resultados de los lados + y - de cada capa de una lámina laminada se generan por separado. Los componentes de tensión y deformación de salida incluyen identificadores del número de capa y del lado de la superficie, lo que permite evaluar las distribuciones de tensión a través del espesor y el daño por capa.

SHELL_SURFACE es información auxiliar para identificar superficies de lámina, como las superficies superior e inferior. Al visualizar resultados por capas de lámina, habilite SHELL_LAYER y las variables de tensión/deformación necesarias, y seleccione en la herramienta de visualización el componente de resultado correspondiente a la capa o superficie de interés.

Como la salida por capas de lámina aumenta el número de componentes de salida, el tamaño del archivo aumenta en modelos con muchas capas. Es preferible limitar la salida a las variables de tensión y deformación necesarias.

Destinos de salida¶

Los archivos de resultados y los archivos de visualización difieren en propósito y formato de almacenamiento. Ambos pueden generarse en el mismo análisis, o puede generarse solo uno de ellos.

Archivos de resultados¶

Los archivos de resultados se habilitan con !WRITE,RESULT. Los resultados del análisis se guardan como datos de resultados de FrontISTR / HEC-MW y se utilizan para posprocesamiento numérico o como entrada de otro análisis. Las variables de salida se seleccionan con !OUTPUT_RES.

!WRITE,RESULT también está implementado como parámetro RESULT de la tarjeta !WRITE y constituye una opción de destino de salida junto con la salida de visualización y FEMAP.

Los archivos de resultados pueden almacenar desplazamientos, tensiones, deformaciones, fuerzas de reacción, información de contacto y otras magnitudes para el análisis estructural, así como campos de temperatura para el análisis térmico. El intervalo de salida por pasos se especifica con FREQUENCY. Consulte la guía de ejecución para los nombres de archivo concretos, las ubicaciones y la forma de comprobarlos después de la ejecución.

Los archivos de resultados (extensión .res) son datos de texto con la estructura siguiente. Primero aparecen la versión del formato y el comentario, seguidos por las variables globales y, finalmente, por las variables de salida de cada nodo y elemento.

*fstrresult 2.0
*comment
<comment line>
*global
<number of global variables>
<degrees of freedom of global variables>
<names of global variables>
<values of global variables>
...
*data
<number of nodes> <number of elements>
<number of nodal data items> <number of element data items>
<degrees of freedom of nodal data> ...
<names of nodal data>
...
<values of nodal data>
...
<degrees of freedom of element data> ...
<names of element data>
...
<values of element data>
...

Archivos de registro¶

Los archivos de registro (extensión .log) son archivos de resumen que se generan siempre después del análisis. Además de las magnitudes físicas de cada nodo y elemento, se generan los valores máximos/mínimos de los componentes de desplazamiento, deformación y tensión. En el análisis modal se generan los valores propios y los valores de los vectores propios. El parámetro LOG de !WRITE controla el contenido de la salida. Consulte la guía de ejecución para los nombres y ubicaciones de los archivos.

Archivos de visualización¶

Los archivos de visualización se habilitan con !WRITE,VISUAL. Convierten la malla y los datos de resultados a un formato para herramientas de visualización y los generan como salida. Las variables de salida se seleccionan con !OUTPUT_VIS, y el formato y las condiciones de visualización se especifican con !VISUAL.

!WRITE,VISUAL no es una palabra clave independiente; está implementado como parámetro VISUAL de la tarjeta !WRITE y cambia el destino de salida al mismo nivel que !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE en fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).

Para habilitar la visualización, como mínimo deben especificarse la superficie de visualización y el formato de salida en la tarjeta !VISUAL. El siguiente es el conjunto mínimo de datos.

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

Las especificaciones surface_num y !surface no pueden omitirse. Consulte !VISUAL para conocer la sintaxis detallada y las opciones disponibles.

Los principales formatos de visualización son los siguientes.

Formato	Propósito
VTK	Se utiliza para visualización en ParaView y herramientas similares.
AVS (UCD)	Se utiliza para visualización e intercambio de datos en formato AVS / UCD.
BMP	Genera los resultados de visualización como imágenes.
NEU	Se utiliza para el intercambio de datos en formato neutral de FEMAP.

Los archivos de visualización son más fáciles de manejar directamente con herramientas de visualización que los archivos de resultados, pero su tamaño aumenta según el formato seleccionado y el número de variables. En modelos de gran escala, habilite con !OUTPUT_VIS únicamente las variables necesarias para la visualización.

Reinicio¶

El reinicio es una función que guarda el estado interno en el punto en que se interrumpe un análisis y permite reanudar el cálculo desde el mismo estado en la ejecución siguiente. Los archivos de resultados ordinarios se generan para el posprocesamiento, mientras que los archivos de reinicio almacenan el estado para que el solver pueda continuar el cálculo.

Cuando n en !RESTART, FREQUENCY=n es positivo, se escribe un archivo de reinicio con el intervalo de pasos especificado. Cuando n es negativo, se lee un archivo de reinicio existente al iniciar la ejecución y, a partir de entonces, se escriben archivos de reinicio utilizando el valor absoluto |n| como intervalo de salida.

Para el reinicio del análisis estructural se guardan el paso actual, el subpaso, el paso acumulado, el tiempo, el incremento de tiempo, el historial de cargas, el desplazamiento, la fuerza externa, la tensión y deformación en cada punto de Gauss, las variables de estado internas del material, el estado de contacto y otros datos. El análisis dinámico guarda además el estado dinámico necesario para reanudar la integración temporal, incluidas la velocidad y la aceleración, la energía de deformación, el tiempo actual y el incremento de tiempo. El análisis térmico guarda el número de paso, el tiempo y el campo de temperatura, y al leerlos restaura el campo de temperatura como estado inicial.

Momento de escritura y comportamiento al reanudar en el reinicio del análisis estático¶

Para el reinicio del análisis estático (fstr_solve_NLGEOM) existen dos rutas de escritura, y su comportamiento al reanudar es diferente.

Escritura durante un subpaso: Se escribe un archivo dentro del bucle de subpasos cuando step_count pasa a ser múltiplo de FREQUENCY. La información temporal registrada se guarda como «tiempo de inicio del paso actual» y la acompaña la lista de cargas del paso anterior.
Escritura al final de un paso: Se escribe siempre un archivo inmediatamente después de finalizar el bucle de subpasos de cada paso de carga, independientemente de que el paso sea o no múltiplo de FREQUENCY. La información temporal registrada se guarda como «tiempo de finalización del paso» y la acompaña la lista de cargas de ese paso.

Al leer, FrontISTR determina si el paso está completado según coincidan o no el «tiempo actual» y el «tiempo de referencia» registrados (fstr_read_restart en fstr_Restart.f90).

Estado al escribir	Comportamiento al reanudar
Durante un subpaso	Continúa desde el siguiente subpaso del mismo paso. Hereda la posición de subpaso existente en el momento de la escritura y ejecuta el resto del bucle de subpasos.
Final del paso	Comienza desde el primer subpaso del paso siguiente. Incrementa `cstep` en 1, restablece `substep=1` y después continúa el análisis.

Por lo tanto, incluso con la misma configuración de FREQUENCY, el número de paso y la referencia temporal después de reanudar difieren según el momento en que se realizó la escritura (durante un subpaso / al final de un paso). En particular, la escritura de final de paso se realiza siempre al final de cada paso, independientemente de la configuración de FREQUENCY.

Momento de escritura y comportamiento al reanudar en el reinicio del análisis dinámico¶

El reinicio del análisis dinámico de historia temporal también distingue entre las escrituras durante un subpaso y las escrituras al final de un paso. Durante un subpaso, se escribe un archivo cuando el recuento acumulado de subpasos step_count pasa a ser múltiplo de FREQUENCY; al final de un paso, se escribe un archivo al finalizar dicho paso independientemente de FREQUENCY.

Al leer, la posición de reanudación se restaura a partir del número de paso, el número de subpaso y el recuento acumulado de subpasos guardados. El formato actual (restart_version >= 5) utiliza una cabecera común con el análisis estático y guarda el tiempo actual, el incremento de tiempo, las estadísticas de iteración de Newton y el estado del incremento automático. Esto permite que un análisis dinámico que utilice varias tarjetas !STEP y aumento automático/cutback conserve la referencia temporal y el incremento de tiempo después del reinicio. Los archivos de reinicio de análisis dinámicos de formatos anteriores conservan compatibilidad parcial de lectura, pero los análisis nuevos deben utilizar el formato actual.

Escritura de tarjetas `!STEP` para el reinicio¶

Al reanudar desde un reinicio, FrontISTR lee las tarjetas !STEP del archivo cnt como la «secuencia de pasos que se ejecutará después de la reanudación» y siempre las procesa en orden desde la primera (tot_step=1). El número de paso de la información de reinicio cargada se utiliza para alinear el número de paso acumulado mostrado en pantalla y no afecta al índice !STEP del propio archivo cnt. Además, en el formato actual, al leer el reinicio se suma colectivamente el tiempo de referencia al starttime de cada !STEP del archivo cnt, alineando la línea temporal con el tiempo de reinicio como origen.

Por lo tanto, prepare el archivo cnt para el reinicio de acuerdo con la política siguiente.

Cómo se interrumpió la ejecución	Rango de tarjetas `!STEP` que se debe conservar en cnt
Escritura durante un subpaso (paso incompleto)	Mantenga primero el paso interrumpido. A continuación, coloque los pasos posteriores que todavía no se hayan ejecutado.
Escritura al final de un paso (paso completado)	Elimine los pasos completados y coloque primero el siguiente paso que se vaya a ejecutar.

En ambos casos, la regla básica es eliminar del archivo cnt los pasos que ya se hayan completado. Como el tiempo de reinicio se suma automáticamente a starttime, el archivo cnt puede utilizar un origen cero (o tiempos de inicio de paso relativos). Las referencias, como condiciones de contorno y cargas, deben conservarse en el archivo cnt únicamente para las tarjetas !STEP que permanezcan. La misma política se aplica al reinicio de análisis dinámicos que utilizan varias tarjetas !STEP.

Un flujo de trabajo típico de reinicio es el siguiente.

En la ejecución inicial, especifique !RESTART, FREQUENCY=n y escriba un archivo de reinicio.
En la ejecución que reanuda el análisis, especifique !RESTART, FREQUENCY=-n.
FrontISTR lee el archivo de reinicio al arrancar y, a partir de entonces, escribe un nuevo estado cada n pasos.

Consulte la guía de ejecución para la nomenclatura y ubicación de los archivos de reinicio y su especificación durante la ejecución. También existe compatibilidad parcial de lectura con archivos de formatos anteriores, pero los análisis nuevos deben utilizar el formato actual.

Temas relacionados¶

Ejecución en serie — Fundamentos de la ubicación de archivos y la comprobación de la salida durante la ejecución del análisis.
!OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — Especificación de las variables que se generan en los archivos de resultados y de visualización.
!WRITE — Habilitación de la salida de archivos de resultados, archivos de visualización y registros, y especificación de la frecuencia de salida (parámetros RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP).
!VISUAL — Especificación de superficies de visualización y formatos de salida (incluido un ejemplo del conjunto mínimo de datos).
!RESTART — Especificación para leer y escribir archivos de reinicio.
Tipos de análisis — Principales elementos de resultado para cada tipo de análisis.
Contacto y embebido — Significado de la salida de contacto y tratamiento de los estados de contacto.
Control de pasos — Relación con los pasos de salida y los instantes de tiempo.