Hyppää sisältöön

Lineaarinen staattinen analyysi (elastisuus, rinnakkaislaskenta)

Staattisen analyysin (elastisuus) suorittamiseen 4 rinnakkaisella prosessilla käytetään hakemiston tutorial/02_elastic_hinge_parallel tietoja.

Analyysin kohde

Kohta Kuvaus Huomautukset Viite
Analyysityyppi Lineaarinen staattinen analyysi !SOLUTION,TYPE=STATIC
Solmujen määrä 84,056
Elementtien määrä 49,871
Elementtityyppi 10-solmuinen 2. asteen tetraedrielementti !ELEMENT,TYPE=342 Elementtikirjasto
Materiaalin nimi STEEL !MATERIAL,NAME=STEEL Materiaalitiedot
Materiaaliominaisuudet ELASTIC !ELASTIC
Reunaehdot Kiinnitys, pistekuorma
Matriisiratkaisija CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Kunkin laskentasolmun laskenta-alue

Kuva 4.2.1: Kunkin laskentasolmun laskenta-alue

Analyysin sisältö

Pura FrontISTR-koodi, siirry tämän esimerkin hakemistoon ja tarkista, ovatko seuraavat analyysiin tarvittavat tiedostot

Tiedostonimi Tyyppi Rooli
hecmw_ctrl.dat Yleiset ohjaustiedot
hinge.cnt Analyysin ohjaustiedot
hinge.msh Verkkotiedot
hecmw_part_ctrl.dat Aluejaon ohjaustiedot Ohjaustiedot, joita hecmw_part1 käyttää verkkotietojen jakamiseen alueisiin

olemassa.

tar xvf FrontISTR.tar.gz
cd FrontISTR/tutorial/02_elastic_hinge_parallel
ls

Tuloste:

hecmw_ctrl.dat  hecmw_part_ctrl.dat  hinge.cnt  hinge.msh

Suoritetaan jännitysanalyysi, jossa kiinnitetyn pinnan siirtymä rajoitetaan ja kuormitettavalle pinnalle lisätään pistekuormia.

Yleiset ohjaustiedot, analyysin ohjaustiedot ja aluejaon ohjaustiedot esitetään alla.

Yleiset ohjaustiedot hecmw_ctrl.dat

#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # hecmw_part1で分割する元のメッシュデータ
 hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST  # hecmw_part1で分割した後のファイル名
 hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST  # 分割メッシュデータを指定
 hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT                # 解析制御データを指定
 hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT         # 結果データを指定
 hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT         # 可視化データを指定
 hinge_vis

Analyysin ohjaustiedot hinge.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION                   # ファイルフォーマットのバージョンを指定
 3
!SOLUTION, TYPE=STATIC     # 解析の種別を指定
!WRITE,RESULT              # 結果データ出力の指定
!WRITE,VISUAL              # 可視化データの出力を指定
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
 BND0, 1, 3, 0.000000      # 拘束面1を指定
!BOUNDARY
 BND1, 1, 3, 0.000000      # 拘束面2を指定
!CLOAD
 CL0, 1, 0.01000           # 強制面を指定
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL      # 材料物性の指定
!ELASTIC                   # 弾性物質の定義
 210000.0, 0.3
!DENSITY                   # 質量密度の定義
 7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES  # ソルバーの制御
 10000, 2
 1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR         # 可視化手法の指定
!surface_num=1             # 1つのサーフェースレンダリング内のサーフェース数
!surface 1                 # サーフェースの内容の指定
!output_type=VTK           # 可視化ファイルの型の指定
!END                       # 解析制御データの終わりを示す

Aluejaon ohjaustiedot hecmw_part_ctrl.dat

!PARTITION,TYPE=NODE-BASED,METHOD=PMETIS,DOMAIN=4,UCD=part.inp

Analyysimenettely

FrontISTR:n suorittamiseksi MPI:llä verkkotiedot hinge.msh jaetaan ensin 4 alueeseen.

hecmw_part1

Tuloste:

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

Uudet tiedostot hinge_4.x ja part.inp luodaan.

ls

Tuloste:

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

Seuraavaksi suorita FrontISTR-komento fistr1 MPI:n avulla.

mpirun -np 4 fistr1 -t 1

(MPI: 4 rinnakkaista prosessia, 1 OpenMP-säie)

##################################################################
#                         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 !!

Analyysi on valmis, kun FrontISTR Completed !! tulee näkyviin.

Analyysitulokset

Analyysin valmistuttua luodaan useita uusia tiedostoja.

ls

Tuloste:

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

*.res.*-tiedostot ovat tulostietoja ja sisältävät FrontISTR-analyysin tulokset kullekin MPI-solmulle. Niitä voidaan tarkastella REVOCAP_PrePost-ohjelmalla ja vastaavilla työkaluilla.

*_vis_*-tiedostoja kutsutaan visualisointitiedoiksi, ja niitä voidaan tarkastella yleiskäyttöisellä visualisointiohjelmistolla. Tässä esimerkissä tiedot tulostetaan VTK-muodossa, joten niitä voidaan tarkastella ParaView-ohjelmalla tai muulla visualisointiohjelmistolla.

Von Mises -jännitysanalyysin tulos (näytetty VTK:ssa)

Kuva 4.2.2: Von Mises -jännitysanalyysin tulokset (näytetty VTK:ssa)

Analyysitulosten loki 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
AI-assisted translation May contain errors Official docs Status