Izlaz i ponovno pokretanje¶

Rezultati analize postoje u memoriji u izvornom obliku, pa ih je potrebno zapisati u odgovarajuće datoteke za naknadnu obradu, vizualizaciju, oporavak i ponovno pokretanje. Budući da se format datoteke, izlazne stavke i učestalost izlaza razlikuju ovisno o namjeni, FrontISTR pruža više izlaznih putova za različite uporabe.

Izlaz FrontISTR-a sastoji se od tri sustava: datoteka rezultata koje spremaju vrijednosti analize (!WRITE,RESULT), datoteka za vizualizaciju (!WRITE,VISUAL) i datoteka ponovnog pokretanja koje spremaju stanje analize (!RESTART). Fizikalne veličine uključene u datoteke rezultata i datoteke za vizualizaciju odabiru se s !OUTPUT_RES, odnosno !OUTPUT_VIS.

Pregled funkcija¶

Postavke izlaza lakše je organizirati ako se sljedeće tri osi razmatraju odvojeno.

!WRITE,RESULT omogućuje datoteke rezultata, a !OUTPUT_RES zadaje izlazne varijable. !WRITE,VISUAL omogućuje datoteke za vizualizaciju, a !OUTPUT_VIS zadaje varijable koje se prosljeđuju vizualizaciji. U oba slučaja izlazni interval može se upravljati s FREQUENCY. !WRITE je jedna kartica, a RESULT / VISUAL / FEMAP mogu istodobno postojati kao parametri za odabir odredišta izlaza.

Podatkovni retci !OUTPUT_RES i !OUTPUT_VIS navode nazive izlaznih varijabli te ON / OFF. Zadavanjem GROUP izlazni cilj može se ograničiti po grupi. Konkretnu ulaznu sintaksu i dostupne podatkovne retke pogledajte u referenci ključnih riječi.

!RESTART sprema samo stanje analize, odvojeno od datoteka rezultata i datoteka za vizualizaciju. Datoteke ponovnog pokretanja upotrebljavaju se za nastavak analize iz istog stanja nakon prekida.

Odabir izlaza¶

Izlaz odaberite prema svrsi koju prvo želite provjeriti. Datoteku rezultata upotrebljavajte kada će se numeričke vrijednosti koristiti za naknadnu obradu ili drugu analizu, a datoteku za vizualizaciju kada se oblici ili raspodjele provjeravaju alatom za vizualizaciju. Ako analizu treba nastaviti nakon djelomičnog izvođenja, zasebno od uobičajenog izlaza rezultata omogućite datoteku ponovnog pokretanja.

U analizama velikih razmjera spremanje svakog koraka sa zadanim postavkama izlaza može dovesti do velikih datoteka rezultata i vizualizacije. Na ON postavite samo potrebne fizikalne veličine, a veličine nepotrebne za provjeru na OFF. Ako nije potrebna fina vremenska povijest, povećajte FREQUENCY kako biste povećali izlazni interval.

Koristan redoslijed odlučivanja o izlaznim varijablama jest „fizikalna veličina za pregled”, „odredište izlaza” i „učestalost”. Primjerice, za pregled raspodjele naprezanja u ParaViewu omogućite datoteke za vizualizaciju i odaberite NSTRESS ili NMISES s !OUTPUT_VIS. Za numeričku naknadnu obradu kontaktne sile omogućite datoteke rezultata i odaberite CONTACT_NFORCE ili slično s !OUTPUT_RES.

Dostupne fizikalne veličine¶

Izlazne varijable dijele se na strukturnu analizu, dinamičku analizu, toplinsku analizu, kontaktnu analizu, rezultate specifične za element i identifikacijske metapodatke. Tablica u nastavku sažima glavne nazive varijabli, vrste i vrste analiza u kojima se upotrebljavaju. Za potpuni popis naziva varijabli i sintaksu podatkovnih redaka pogledajte !OUTPUT_RES i !OUTPUT_VIS.

Zadano su DISP, ROT, NSTRESS i NMISES postavljeni na ON. Međutim, hoće li se doista ispisati smislene vrijednosti ovisi o vrsti analize, vrsti elementa, modelu materijala i postavkama kontakta. Primjerice, VEL i ACC upotrebljavaju se u dinamičkoj analizi, a CONTACT_* kada se u kontaktnoj analizi generiraju podaci o kontaktu.

Izlaz slojeva ljuske¶

Elementi ljuske imaju više integracijskih točaka ili slojeva kroz debljinu, pa se vrijednosti naprezanja i deformacije mogu razlikovati po sloju ili plohi čak i unutar istog elementa. Samo s uobičajenim čvorno usrednjenim vrijednostima ili vrijednostima elementa teško je razlučiti kojem sloju ili plohi pripada određena vrijednost.

Kada je SHELL_LAYER postavljen na ON, rezultati za + i - stranu svakog sloja laminirane ljuske izlaze zasebno. Izlazne komponente naprezanja i deformacije uključuju identifikatore broja sloja i strane plohe, što omogućuje procjenu raspodjele naprezanja kroz debljinu i oštećenja po slojevima.

SHELL_SURFACE su pomoćni podaci za identifikaciju ploha ljuske, poput gornje i donje plohe. Pri vizualizaciji rezultata slojeva ljuske omogućite SHELL_LAYER i potrebne varijable naprezanja/deformacije te u alatu za vizualizaciju odaberite komponentu rezultata koja odgovara ciljnom sloju ili plohi.

Budući da izlaz slojeva ljuske povećava broj izlaznih komponenti, veličina datoteke raste za modele s mnogo slojeva. Preporučljivo je ograničiti izlaz na potrebne varijable naprezanja i deformacije.

Odredišta izlaza¶

Datoteke rezultata i datoteke za vizualizaciju razlikuju se po namjeni i formatu pohrane. Obje se mogu ispisati u istoj analizi ili se može ispisati samo jedna vrsta.

Datoteke rezultata¶

Datoteke rezultata omogućuju se s !WRITE,RESULT. Rezultati analize spremaju se kao podaci rezultata FrontISTR / HEC-MW i upotrebljavaju za numeričku naknadnu obradu ili kao ulaz druge analize. Izlazne varijable odabiru se s !OUTPUT_RES.

!WRITE,RESULT implementiran je i kao parametar RESULT kartice !WRITE te je mogućnost odredišta izlaza uz vizualizacijski i FEMAP izlaz.

Datoteke rezultata mogu pohraniti pomak, naprezanje, deformaciju, reakcijske sile, podatke o kontaktu i druge veličine za strukturnu analizu te temperaturna polja za toplinsku analizu. Izlazni interval po koracima zadaje se s FREQUENCY. Konkretne nazive i lokacije datoteka te način njihove provjere nakon izvođenja pogledajte u vodiču za izvođenje.

Datoteke rezultata (nastavak .res) tekstualni su podaci sljedeće strukture. Najprije se pojavljuju verzija formata i komentar, zatim globalne varijable, a na kraju izlazne varijable za svaki čvor i element.

*fstrresult 2.0
*comment
<redak komentara>
*global
<broj globalnih varijabli>
<stupnjevi slobode globalnih varijabli>
<nazivi globalnih varijabli>
<vrijednosti globalnih varijabli>
...
*data
<broj čvorova> <broj elemenata>
<broj stavki čvornih podataka> <broj stavki podataka elemenata>
<stupnjevi slobode čvornih podataka> ...
<nazivi čvornih podataka>
...
<vrijednosti čvornih podataka>
...
<stupnjevi slobode podataka elemenata> ...
<nazivi podataka elemenata>
...
<vrijednosti podataka elemenata>
...

Datoteke zapisnika¶

Datoteke zapisnika (nastavak .log) sažete su datoteke koje se uvijek ispisuju nakon analize. Uz fizikalne veličine za svaki čvor i element ispisuju se maksimalne/minimalne vrijednosti komponenti pomaka, deformacije i naprezanja. U modalnoj analizi ispisuju se vlastite vrijednosti i vrijednosti vlastitih vektora. Parametar LOG u !WRITE upravlja sadržajem izlaza. Nazive i lokacije datoteka pogledajte u vodiču za izvođenje.

Datoteke za vizualizaciju¶

Datoteke za vizualizaciju omogućuju se s !WRITE,VISUAL. One pretvaraju podatke mreže i rezultata u format za alate za vizualizaciju i ispisuju ih. Izlazne varijable odabiru se s !OUTPUT_VIS, a format i uvjeti vizualizacije zadaju se s !VISUAL.

!WRITE,VISUAL nije neovisna ključna riječ; implementirana je kao parametar VISUAL kartice !WRITE, kojim se odredište izlaza prebacuje na istoj razini kao !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE u fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).

Za omogućavanje vizualizacije na kartici !VISUAL moraju se najmanje zadati ploha vizualizacije i izlazni format. Slijedi minimalni skup podataka.

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

Specifikacije surface_num i !surface ne mogu se izostaviti. Detaljnu sintaksu i dostupne mogućnosti pogledajte u !VISUAL.

Glavni formati vizualizacije su sljedeći.

Alatima za vizualizaciju lakše je izravno rukovati datotekama za vizualizaciju nego datotekama rezultata, ali njihova veličina raste ovisno o odabranom formatu i broju varijabli. Za modele velikih razmjera s !OUTPUT_VIS omogućite samo varijable potrebne za prikaz.

Ponovno pokretanje¶

Ponovno pokretanje funkcija je za spremanje unutarnjeg stanja u trenutku prekida analize i nastavak računanja iz istog stanja pri sljedećem izvođenju. Uobičajene datoteke rezultata služe za naknadnu obradu, dok datoteke ponovnog pokretanja pohranjuju stanje kako bi rješavač mogao nastaviti računanje.

Kada je n u !RESTART, FREQUENCY=n pozitivan, datoteka ponovnog pokretanja zapisuje se u zadanom intervalu koraka. Kada je n negativan, postojeća datoteka ponovnog pokretanja čita se pri pokretanju izvođenja, a nakon toga se datoteke ponovnog pokretanja zapisuju uz apsolutnu vrijednost |n| kao izlazni interval.

Za ponovno pokretanje strukturne analize spremaju se trenutačni korak, podkorak, kumulativni korak, vrijeme, vremenski prirast, povijest opterećenja, pomak, vanjska sila, naprezanje i deformacija u svakoj Gaussovoj točki, unutarnje varijable stanja materijala, stanje kontakta i drugi podaci. Dinamička analiza dodatno sprema dinamičko stanje potrebno za nastavak vremenske integracije, uključujući brzinu i ubrzanje, energiju deformacije, trenutačno vrijeme i vremenski prirast. Toplinska analiza sprema broj koraka, vrijeme i temperaturno polje te pri čitanju obnavlja temperaturno polje kao početno stanje.

Vrijeme zapisivanja i ponašanje nastavka pri ponovnom pokretanju statičke analize¶

Za ponovno pokretanje u statičkoj analizi (fstr_solve_NLGEOM) postoje dva puta zapisivanja, a njihovo se ponašanje pri nastavku razlikuje.

• Zapisivanje tijekom podkoraka: datoteka se zapisuje unutar petlje podkoraka kada step_count postane višekratnik FREQUENCY. Zabilježeni vremenski podaci spremaju se kao „vrijeme početka trenutačnog koraka”, a uz njih se sprema popis opterećenja prethodnog koraka.
• Zapisivanje na kraju koraka: datoteka se uvijek zapisuje odmah nakon završetka petlje podkoraka svakog koraka opterećenja, neovisno o tome je li korak višekratnik FREQUENCY. Zabilježeni vremenski podaci spremaju se kao „vrijeme završetka koraka”, a uz njih se sprema popis opterećenja tog koraka.

Pri čitanju FrontISTR određuje je li korak dovršen prema tome podudaraju li se zabilježeno „trenutačno vrijeme” i „referentno vrijeme” (fstr_read_restart u fstr_Restart.f90).

Stoga se čak i uz istu postavku FREQUENCY broj koraka i vremenska referenca nakon nastavka razlikuju ovisno o tome kada je zapis izvršen (tijekom podkoraka / na kraju koraka). Posebno, zapis na kraju koraka uvijek se izvodi na kraju svakog koraka neovisno o postavci FREQUENCY.

Vrijeme zapisivanja i ponašanje nastavka pri ponovnom pokretanju dinamičke analize¶

Ponovno pokretanje dinamičke analize vremenske povijesti također razlikuje zapisivanje tijekom podkoraka od zapisivanja na kraju koraka. Tijekom podkoraka datoteka se zapisuje kada kumulativni broj podkoraka step_count postane višekratnik FREQUENCY; na kraju koraka datoteka se zapisuje na kraju tog koraka neovisno o FREQUENCY.

Pri čitanju se položaj nastavka obnavlja iz spremljenog broja koraka, broja podkoraka i kumulativnog broja podkoraka. Trenutačni format (restart_version >= 5) koristi zaglavlje zajedničko statičkoj analizi te sprema trenutačno vrijeme, vremenski prirast, statistiku Newtonovih iteracija i stanje automatskog priraštanja. Time dinamička analiza koja koristi više kartica !STEP i automatsko priraštanje/cutback može prenijeti vremensku referencu i vremenski prirast nakon ponovnog pokretanja. Starije datoteke ponovnog pokretanja dinamičke analize zadržavaju djelomičnu kompatibilnost čitanja, ali nove analize trebaju upotrebljavati trenutačni format.

Pisanje kartica !STEP za ponovno pokretanje¶

Pri nastavku iz ponovnog pokretanja FrontISTR čita kartice !STEP u cnt datoteci kao „slijed koraka za izvođenje nakon nastavka” i uvijek ih obrađuje redom od prve (tot_step=1). Broj koraka u učitanim podacima ponovnog pokretanja služi za usklađivanje kumulativnog broja koraka prikazanog na zaslonu i ne utječe na indeks !STEP u samoj cnt datoteci. Osim toga, u trenutačnom formatu se pri čitanju ponovnog pokretanja referentno vrijeme skupno dodaje vrijednosti starttime svake kartice !STEP u cnt datoteci, čime se vremenska os usklađuje tako da je vrijeme ponovnog pokretanja njezino ishodište.

Stoga cnt datoteku za ponovno pokretanje pripremite prema sljedećoj politici.

U oba slučaja osnovno je pravilo ukloniti iz cnt datoteke korake koji su već dovršeni. Budući da se vrijeme ponovnog pokretanja automatski dodaje u starttime, cnt datoteka može koristiti nulto ishodište (ili relativna vremena početka koraka). Reference poput rubnih uvjeta i opterećenja treba zadržati u cnt datoteci samo za preostale kartice !STEP. Ista se politika primjenjuje na ponovno pokretanje dinamičke analize koje koristi više kartica !STEP.

Tipičan tijek ponovnog pokretanja je sljedeći.

1. U početnom izvođenju zadajte !RESTART, FREQUENCY=n i zapišite datoteku ponovnog pokretanja.
2. U izvođenju koje nastavlja analizu zadajte !RESTART, FREQUENCY=-n.
3. FrontISTR pri pokretanju čita datoteku ponovnog pokretanja, a zatim zapisuje novo stanje svakih n koraka.

Nazive i smještaj datoteka ponovnog pokretanja te njihovo zadavanje pri izvođenju pogledajte u vodiču za izvođenje. Postoji i djelomična kompatibilnost čitanja sa starijim formatima, ali nove analize trebaju upotrebljavati trenutačni format.

Povezane teme¶

• Serijsko izvođenje — osnove smještaja datoteka i provjere izlaza tijekom izvođenja analize.
• !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — zadavanje varijabli za izlaz u datoteke rezultata i datoteke za vizualizaciju.
• !WRITE — omogućavanje izlaza datoteka rezultata, vizualizacije i zapisnika te zadavanje učestalosti izlaza (parametri RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP).
• !VISUAL — zadavanje ploha vizualizacije i izlaznih formata (uključujući primjer minimalnog skupa podataka).
• !RESTART — zadavanje čitanja i zapisivanja datoteka ponovnog pokretanja.
• Vrste analiza — glavne stavke rezultata za svaku vrstu analize.
• Kontakt i ugrađivanje — značenje kontaktnog izlaza i obrada stanja kontakta.
• Upravljanje koracima — odnos s izlaznim koracima i vremenskim točkama.