Väljund ja taaskäivitus¶

Analüüsitulemused asuvad algselt mälus, mistõttu tuleb need järeltöötluse, visualiseerimise, taastamise ja taaskäivituse jaoks kirjutada sobivatesse failidesse. Kuna failivorming, väljundelemendid ja väljundsagedus sõltuvad eesmärgist, pakub FrontISTR eri kasutusviiside jaoks mitut väljundteed.

FrontISTR-i väljund koosneb kolmest süsteemist: analüüsiväärtusi salvestavad tulemusfailid (!WRITE,RESULT), visualiseerimiseks kasutatavad visualiseerimisfailid (!WRITE,VISUAL) ja analüüsi olekut salvestavad taaskäivitusfailid (!RESTART). Tulemus- ja visualiseerimisfailidesse lisatavad füüsikalised suurused valitakse vastavalt !OUTPUT_RES ja !OUTPUT_VIS abil.

Funktsioonide ülevaade¶

Väljundseadeid on lihtsam korraldada, käsitledes järgmisi kolme telge eraldi.

!WRITE,RESULT lubab tulemusfailid ja !OUTPUT_RES määrab väljundmuutujad. !WRITE,VISUAL lubab visualiseerimisfailid ja !OUTPUT_VIS määrab visualiseerimisele edastatavad muutujad. Mõlemal juhul saab väljundintervalli juhtida parameetriga FREQUENCY. !WRITE on üks kaart ning RESULT / VISUAL / FEMAP võivad väljundi sihtkohti valivate parameetritena koos esineda.

!OUTPUT_RES ja !OUTPUT_VIS andmeread loetlevad väljundmuutujate nimed ning ON / OFF. GROUP määramisega saab väljundi sihtmärki rühma järgi piirata. Konkreetse sisendsüntaksi ja saadaolevate andmeridade kohta vt märksõnaviidet.

!RESTART salvestab analüüsi oleku eraldi tulemus- ja visualiseerimisfailidest. Taaskäivitusfaile kasutatakse analüüsi jätkamiseks pärast katkestust samast olekust.

Väljundi valimine¶

Valige väljund esmalt selle järgi, mida soovite kontrollida. Kasutage tulemusfaili, kui arvväärtusi kasutatakse järeltöötluses või teises analüüsis, ning visualiseerimisfaili, kui kujusid või jaotusi vaadatakse visualiseerimistööriistaga. Kui analüüsi tuleb poole pealt jätkata, lubage tavalisest tulemuse väljundist eraldi taaskäivitusfail.

Suuremahulistes analüüsides võib iga sammu salvestamine vaikimisi väljundseadetega tekitada väga suuri tulemus- ja visualiseerimisfaile. Seadke ainult vajalikud füüsikalised suurused väärtusele ON ja kontrollimiseks mittevajalikud väärtusele OFF. Kui peent ajalugu pole vaja, suurendage FREQUENCY, et väljundintervall oleks hõredam.

Väljundmuutujate valimisel on kasulik järjekord „kontrollitav füüsikaline suurus“, „väljundi sihtkoht“ ja „sagedus“. Näiteks pingejaotuse kontrollimiseks ParaView-s lubage visualiseerimisfailid ning valige !OUTPUT_VIS abil NSTRESS või NMISES. Kontaktjõu arvuliseks järeltöötluseks lubage tulemusfailid ning valige !OUTPUT_RES abil CONTACT_NFORCE või sarnane muutuja.

Saadaolevad füüsikalised suurused¶

Väljundmuutujad jagunevad konstruktsioonianalüüsi, dünaamilise analüüsi, soojusanalüüsi, kontaktanalüüsi, elemendipõhiste tulemuste ja identifitseeriva metaandmestiku vahel. Allolev tabel võtab kokku peamised muutujanimed, tüübid ja analüüsitüübid, kus neid kasutatakse. Muutujanimede ja andmeridade süntaksi täieliku loendi kohta vt !OUTPUT_RES ja !OUTPUT_VIS.

Vaikimisi on DISP, ROT, NSTRESS ja NMISES väärtusega ON. Sisukate väärtuste tegelik väljund sõltub siiski analüüsi tüübist, elemendi tüübist, materjalimudelist ja kontaktiseadetest. Näiteks kasutatakse VEL ja ACC dünaamilises analüüsis ning CONTACT_* siis, kui kontaktanalüüs genereerib kontaktiteavet.

Koorikukihtide väljund¶

Koorikelementidel on paksuse suunas mitu integratsioonipunkti või kihti, seega võivad pinge- ja deformatsiooniväärtused sama elemendi seeski kihi või pinna järgi erineda. Ainult tavapäraste sõlmedele keskmistatud või elemendiväärtuste põhjal on raske eristada, millisele kihile või pinnale väärtus kuulub.

Kui SHELL_LAYER on ON, väljastatakse lamineeritud kooriku iga kihi + ja - poole tulemused eraldi. Väljundpinge ja -deformatsiooni komponendid sisaldavad kihi numbri ja pinnapoole identifikaatoreid, mis võimaldab hinnata paksussuunalisi pingejaotusi ja kahjustusi kihtide kaupa.

SHELL_SURFACE on abiteave koorikupindade, näiteks ülemise ja alumise pinna tuvastamiseks. Koorikukihtide tulemuste visualiseerimisel lubage SHELL_LAYER ja vajalikud pinge-/deformatsioonimuutujad ning valige visualiseerimistööriistas sihtkihile või -pinnale vastav tulemuse komponent.

Kuna koorikukihtide väljund suurendab väljundkomponentide arvu, suureneb paljude kihtidega mudelite failimaht. Väljund on soovitatav piirata vajalike pinge- ja deformatsioonimuutujatega.

Väljundi sihtkohad¶

Tulemus- ja visualiseerimisfailid erinevad eesmärgi ja salvestusvormingu poolest. Samas analüüsis võib väljastada mõlemad või ainult ühe neist.

Tulemusfailid¶

Tulemusfailid lubatakse käsuga !WRITE,RESULT. Analüüsitulemused salvestatakse FrontISTR / HEC-MW tulemusandmetena ning neid kasutatakse arvuliseks järeltöötluseks või teise analüüsi sisendina. Väljundmuutujad valitakse !OUTPUT_RES abil.

!WRITE,RESULT on rakendatud ka !WRITE kaardi parameetrina RESULT ning on visualiseerimis- ja FEMAP-väljundi kõrval üks väljundi sihtkoha valikuid.

Tulemusfailides saab konstruktsioonianalüüsi korral salvestada siirdeid, pingeid, deformatsioone, reaktsioonijõude, kontaktiteavet ja muid suurusi ning soojusanalüüsi korral temperatuurivälju. Sammupõhine väljundintervall määratakse parameetriga FREQUENCY. Konkreetsete failinimede, asukohtade ja käivitamisjärgse kontrollimise kohta vt käivitusjuhendit.

Tulemusfailid (laiend .res) on järgmise struktuuriga tekstfailid. Esmalt on vormingu versioon ja kommentaar, seejärel globaalsed muutujad ning lõpuks iga sõlme ja elemendi väljundmuutujad.

*fstrresult 2.0
*comment
<kommentaaririda>
*global
<globaalsete muutujate arv>
<globaalsete muutujate vabadusastmed>
<globaalsete muutujate nimed>
<globaalsete muutujate väärtused>
...
*data
<sõlmede arv> <elementide arv>
<sõlmeandmete elementide arv> <elemendiandmete elementide arv>
<sõlmeandmete vabadusastmed> ...
<sõlmeandmete nimed>
...
<sõlmeandmete väärtused>
...
<elemendiandmete vabadusastmed> ...
<elemendiandmete nimed>
...
<elemendiandmete väärtused>
...

Logifailid¶

Logifailid (laiend .log) on kokkuvõttefailid, mis väljastatakse alati pärast analüüsi. Lisaks iga sõlme ja elemendi füüsikalistele suurustele väljastatakse siirde-, deformatsiooni- ja pingekomponentide maksimum- ja miinimumväärtused. Modaalanalüüsis väljastatakse omaväärtused ja omavektorite väärtused. !WRITE parameeter LOG juhib väljundi sisu. Failinimede ja asukohtade kohta vt käivitusjuhendit.

Visualiseerimisfailid¶

Visualiseerimisfailid lubatakse käsuga !WRITE,VISUAL. Võrk ja tulemusandmed teisendatakse visualiseerimistööriistade jaoks sobivasse vormingusse ja väljastatakse. Väljundmuutujad valitakse !OUTPUT_VIS abil ning vorming ja visualiseerimistingimused määratakse !VISUAL abil.

!WRITE,VISUAL ei ole iseseisev märksõna; see on rakendatud !WRITE kaardi parameetrina VISUAL, mis vahetab väljundi sihtkohta samal tasemel kui !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE failis fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).

Visualiseerimise lubamiseks tuleb !VISUAL kaardil määrata vähemalt visualiseerimispind ja väljundvorming. Järgmine on minimaalne andmekogum.

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

Määranguid surface_num ja !surface ei saa ära jätta. Üksikasjaliku süntaksi ja saadaolevate valikute kohta vt !VISUAL.

Peamised visualiseerimisvormingud on järgmised.

Visualiseerimisfaile on visualiseerimistööriistadel lihtsam otse töödelda kui tulemusfaile, kuid nende maht kasvab valitud vormingu ja muutujate arvu järgi. Suurte mudelite puhul lubage !OUTPUT_VIS abil ainult kuvamiseks vajalikud muutujad.

Taaskäivitus¶

Taaskäivitusfunktsioon salvestab analüüsi katkestamise hetke sisemise oleku ning võimaldab järgmises käivituses arvutust samast olekust jätkata. Tavalised tulemusfailid on mõeldud järeltöötluseks, taaskäivitusfailid aga salvestavad oleku, et lahendaja saaks arvutust jätkata.

Kui n käsus !RESTART, FREQUENCY=n on positiivne, kirjutatakse taaskäivitusfail määratud sammuintervalliga. Kui n on negatiivne, loetakse olemasolev taaskäivitusfail käivituse alguses ning seejärel kirjutatakse taaskäivitusfaile väljundintervalliga, milleks on absoluutväärtus |n|.

Konstruktsioonianalüüsi taaskäivituseks salvestatakse muu hulgas praegune samm, alamaste, kumulatiivne samm, aeg, ajainkrement, koormusajalugu, siire, välisjõud, iga Gaussi punkti pinge ja deformatsioon, materjali sisemised olekumuutujad ning kontaktiolek. Dünaamiline analüüs salvestab lisaks ajaintegreerimise jätkamiseks vajaliku dünaamilise oleku, sealhulgas kiiruse ja kiirenduse, deformatsioonienergia, praeguse aja ja ajainkremendi. Soojusanalüüs salvestab sammu numbri, aja ja temperatuurivälja ning taastab lugemisel temperatuurivälja algolekuna.

Staatilise analüüsi taaskäivituse kirjutamishetk ja jätkamiskäitumine¶

Staatilise analüüsi (fstr_solve_NLGEOM) taaskäivituses on kaks kirjutamisteed ning nende jätkamiskäitumine erineb.

• Kirjutamine alamastme ajal: fail kirjutatakse alamastmetsükli sees, kui step_count saab FREQUENCY kordseks. Salvestatud ajainfo talletatakse „praeguse sammu algusajana“ ning sellega kaasneb eelmise sammu koormusloend.
• Kirjutamine sammu lõpus: fail kirjutatakse alati kohe pärast iga koormussammu alamastmetsükli lõppu, sõltumata sellest, kas samm on FREQUENCY kordne. Salvestatud ajainfo talletatakse „sammu lõpuajana“ ning sellega kaasneb selle sammu koormusloend.

Lugemisel määrab FrontISTR sammu lõpetatuse selle järgi, kas salvestatud „praegune aeg“ ja „viiteaeg“ kattuvad (fstr_read_restart failis fstr_Restart.f90).

Seetõttu erinevad isegi sama FREQUENCY sätte korral jätkamise järgne sammunumber ja ajaviide sõltuvalt sellest, millal kirjutamine toimus (alamastme ajal / sammu lõpus). Eriti oluline on, et sammu lõpu kirjutamine tehakse alati iga sammu lõpus FREQUENCY sättest sõltumatult.

Dünaamilise analüüsi taaskäivituse kirjutamishetk ja jätkamiskäitumine¶

Ajaloopõhise dünaamilise analüüsi taaskäivitus eristab samuti kirjutamist alamastme ajal ja sammu lõpus. Alamastme ajal kirjutatakse fail, kui kumulatiivne alamastmete arv step_count saab FREQUENCY kordseks; sammu lõpus kirjutatakse fail selle sammu lõpus sõltumata FREQUENCY väärtusest.

Lugemisel taastatakse jätkamisasukoht salvestatud sammunumbri, alamastme numbri ja kumulatiivse alamastmete arvu põhjal. Praegune vorming (restart_version >= 5) kasutab staatilise analüüsiga ühist päist ning salvestab praeguse aja, ajainkremendi, Newtoni iteratsioonistatistika ja automaatse inkremendi oleku. See võimaldab mitut !STEP kaarti ja automaatset inkrementi/cutback kasutaval dünaamilisel analüüsil pärast taaskäivitust ajaviite ja ajainkremendi üle võtta. Vanemate dünaamilise analüüsi taaskäivitusfailide lugemine on osaliselt ühilduv, kuid uutes analüüsides tuleks kasutada praegust vormingut.

!STEP kaartide kirjutamine taaskäivituseks¶

Taaskäivitusest jätkamisel loeb FrontISTR cnt-faili !STEP kaarte kui „pärast jätkamist täidetavate sammude jada“ ning töötleb neid alati esimesest alates järjekorras (tot_step=1). Laetud taaskäivitusinfos olevat sammunumbrit kasutatakse ekraanil kuvatava kumulatiivse sammunumbri joondamiseks ning see ei mõjuta cnt-faili !STEP indeksit. Praeguses vormingus lisatakse taaskäivituse lugemisel cnt-faili iga !STEP väärtusele starttime ühiselt viiteaeg, nii et ajatelje lähtepunktiks saab taaskäivituse aeg.

Seetõttu valmistage cnt-fail taaskäivituseks ette järgmise põhimõtte järgi.

Mõlemal juhul on põhireegel eemaldada cnt-failist juba lõpetatud sammud. Kuna taaskäivituse aeg lisatakse starttime väärtusele automaatselt, võib cnt-fail kasutada nullist algavat ajaskaalat (või suhtelisi sammu algusaegu). Viited, näiteks rajatingimused ja koormused, tuleks cnt-failis säilitada ainult allesjäävate !STEP kaartide jaoks. Sama põhimõte kehtib mitut !STEP kaarti kasutava dünaamilise analüüsi taaskäivituse kohta.

Tüüpiline taaskäivituse töövoog on järgmine.

1. Esimesel käivitusel määrake !RESTART, FREQUENCY=n ja kirjutage taaskäivitusfail.
2. Analüüsi jätkaval käivitusel määrake !RESTART, FREQUENCY=-n.
3. FrontISTR loeb taaskäivitusfaili käivitamisel ja kirjutab seejärel uue oleku iga n sammu järel.

Taaskäivitusfailide nimetamise, paigutuse ja käivitamisel määramise kohta vt käivitusjuhendit. Vanema vormingu failidega on olemas ka osaline lugemisühilduvus, kuid uutes analüüsides tuleks kasutada praegust vormingut.

Seotud teemad¶

• Jadakäivitus — Failide paigutuse ja väljundi kontrollimise põhitõed analüüsi käivitamisel.
• !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — Tulemus- ja visualiseerimisfailidesse väljastatavate muutujate määramine.
• !WRITE — Tulemusfaili, visualiseerimisfaili ja logiväljundi lubamine ning väljundsageduse määramine (parameetrid RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP).
• !VISUAL — Visualiseerimispindade ja väljundvormingute määramine (koos minimaalse andmekogumi näitega).
• !RESTART — Taaskäivitusfailide lugemise ja kirjutamise määramine.
• Analüüsi tüübid — Iga analüüsitüübi peamised tulemuselemendid.
• Kontakt ja sisestamine — Kontaktiväljundi tähendus ja kontaktiolekute käsitlemine.
• Sammujuhtimine — Seos väljundsammude ja ajahetkedega.