Keluaran dan Restart¶

Hasil analisis berada di memori apa adanya, sehingga harus ditulis ke file yang sesuai untuk post-processing, visualisasi, pemulihan, dan restart. Karena format file, item keluaran, dan frekuensi keluaran berbeda menurut tujuan, FrontISTR menyediakan beberapa jalur keluaran untuk penggunaan yang berbeda.

Keluaran FrontISTR terdiri atas tiga sistem: file hasil yang menyimpan nilai analisis (!WRITE,RESULT), file visualisasi yang digunakan untuk visualisasi (!WRITE,VISUAL), dan file restart yang menyimpan keadaan analisis (!RESTART). Besaran fisik yang dimasukkan dalam file hasil dan file visualisasi masing-masing dipilih dengan !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS.

Ikhtisar Fungsi¶

Pengaturan keluaran lebih mudah disusun dengan mempertimbangkan tiga sumbu berikut secara terpisah.

Sumbu	Input Utama	Peran
Tujuan keluaran	`!WRITE,RESULT`, `!WRITE,VISUAL`, `!RESTART`	Menentukan jenis file tempat hasil disimpan sesuai tujuan penggunaannya.
Variabel keluaran	`!OUTPUT_RES`, `!OUTPUT_VIS`	Menentukan besaran fisik yang dimasukkan dalam file hasil atau file visualisasi.
Frekuensi keluaran	`FREQUENCY`	Menentukan jumlah step yang berlalu di antara penulisan ke file.

!WRITE,RESULT mengaktifkan file hasil, dan !OUTPUT_RES menentukan variabel keluaran. !WRITE,VISUAL mengaktifkan file visualisasi, dan !OUTPUT_VIS menentukan variabel yang diteruskan ke visualisasi. Dalam kedua kasus, interval keluaran dapat dikontrol dengan FREQUENCY. !WRITE adalah satu kartu, dan RESULT / VISUAL / FEMAP dapat digunakan bersamaan sebagai parameter yang memilih tujuan keluaran.

Baris data !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS mencantumkan nama variabel keluaran dan ON / OFF. Menentukan GROUP dapat membatasi target keluaran menurut grup. Lihat referensi keyword untuk sintaks input spesifik dan baris data yang tersedia.

!RESTART menyimpan keadaan analisis itu sendiri, terpisah dari file hasil dan file visualisasi. File restart digunakan untuk melanjutkan analisis dari keadaan yang sama setelah interupsi.

Memilih Keluaran¶

Pilih keluaran berdasarkan tujuan yang ingin diperiksa terlebih dahulu. Gunakan file hasil ketika nilai numerik akan digunakan untuk post-processing atau analisis lain, dan gunakan file visualisasi ketika bentuk atau distribusi akan diperiksa dengan alat visualisasi. Jika analisis perlu dilanjutkan kembali di tengah proses, aktifkan file restart secara terpisah dari keluaran hasil biasa.

Tujuan	Keluaran yang Dipilih	Spesifikasi Utama
Menyimpan nilai analisis untuk post-processing, perbandingan, atau analisis lain	File hasil	`!WRITE,RESULT` dan `!OUTPUT_RES`
Memeriksa distribusi dan bentuk terdeformasi di ParaView atau alat serupa	File visualisasi	`!WRITE,VISUAL`, `!OUTPUT_VIS`, `!VISUAL`
Melanjutkan analisis berdurasi panjang di tengah proses	File restart	`!RESTART`
Mengurangi ukuran keluaran	Keluarkan hanya variabel yang diperlukan	`ON` / `OFF` dan `FREQUENCY` pada `!OUTPUT_RES` / `!OUTPUT_VIS`

Dalam analisis skala besar, menyimpan setiap step dengan pengaturan keluaran default dapat membuat file hasil dan file visualisasi menjadi besar. Tetapkan hanya besaran fisik yang diperlukan ke ON dan besaran yang tidak diperlukan untuk pemeriksaan ke OFF. Jika riwayat waktu beresolusi halus tidak diperlukan, tingkatkan FREQUENCY agar interval keluaran lebih jarang.

Urutan yang berguna untuk menentukan variabel keluaran adalah "besaran fisik yang akan diperiksa," "tujuan keluaran," dan "frekuensi." Sebagai contoh, untuk memeriksa distribusi tegangan di ParaView, aktifkan file visualisasi dan pilih NSTRESS atau NMISES dengan !OUTPUT_VIS. Untuk melakukan post-processing numerik gaya kontak, aktifkan file hasil dan pilih CONTACT_NFORCE atau variabel serupa dengan !OUTPUT_RES.

Besaran Fisik yang Tersedia¶

Variabel keluaran dibagi menjadi hasil analisis struktur, analisis dinamik, analisis panas, analisis kontak, hasil khusus elemen, dan metadata identifikasi. Tabel berikut merangkum nama variabel utama, jenis, dan jenis analisis tempat variabel tersebut digunakan. Untuk daftar lengkap nama variabel dan sintaks baris data, lihat !OUTPUT_RES dan !OUTPUT_VIS.

Kategori	Nama Variabel	Jenis	Jenis Analisis Utama	Deskripsi
Besaran struktur dasar	`DISP`, `ROT`, `REACTION`	Vektor	Analisis statik, analisis dinamik	Perpindahan, rotasi, dan gaya reaksi nodal. `ROT` valid untuk elemen dengan derajat kebebasan rotasi.
Tegangan	`NSTRESS`, `ESTRESS`, `ISTRESS`	Tensor simetris	Analisis struktur	Tegangan rata-rata nodal, tegangan elemen, dan tegangan titik integrasi.
Tegangan von Mises / tegangan utama	`NMISES`, `EMISES`, `PRINC_NSTRESS`, `PRINC_ESTRESS`, `PRINCV_NSTRESS`, `PRINCV_ESTRESS`	Skalar, vektor	Analisis struktur	Tegangan von Mises, nilai tegangan utama, dan arah tegangan utama.
Regangan	`NSTRAIN`, `ESTRAIN`, `ISTRAIN`	Tensor simetris	Analisis struktur	Regangan nodal, regangan elemen, dan regangan titik integrasi.
Regangan plastis / termal	`PL_ISTRAIN`, `PL_ESTRAIN`, `TH_NSTRAIN`, `TH_ESTRAIN`, `TH_ISTRAIN`	Skalar, tensor simetris	Analisis struktur nonlinear, analisis tegangan termal	Regangan plastis ekuivalen dan regangan termal.
Regangan utama	`PRINC_NSTRAIN`, `PRINC_ESTRAIN`, `PRINCV_NSTRAIN`, `PRINCV_ESTRAIN`	Skalar, vektor	Analisis struktur	Nilai regangan utama dan arah regangan utama.
Analisis dinamik	`VEL`, `ACC`	Vektor	Analisis dinamik	Kecepatan nodal dan percepatan nodal.
Analisis panas	`TEMP`	Skalar	Analisis konduksi panas	Temperatur nodal. Dalam file hasil dan visualisasi analisis panas, variabel ini dikeluarkan sebagai medan temperatur.
Kontak	`CONTACT_NFORCE`, `CONTACT_FRICTION`, `CONTACT_RELVEL`, `CONTACT_STATE`, `CONTACT_NTRACTION`, `CONTACT_FTRACTION`	Vektor, skalar	Analisis kontak	Gaya normal kontak, gaya gesek, kecepatan slip relatif, keadaan kontak, dan gaya kontak per satuan luas.
Elemen beam	`BEAM_NQM`	Nilai 12-komponen	Analisis struktur yang mencakup elemen beam	Gaya penampang elemen beam.
Identifikasi / keadaan	`NODE_ID`, `ELEM_ID`, `SECTION_ID`, `MATERIAL_ID`, `ELEMACT`, `YIELD_RATIO`	Skalar	Analisis struktur, visualisasi	Informasi identifikasi node, elemen, penampang, dan material; keadaan aktivasi elemen; serta rasio luluh. `ELEMACT` menghasilkan 1 untuk elemen aktif dan 0 untuk elemen tidak aktif (dinonaktifkan).
Informasi bantu shell	`SHELL_LAYER`, `SHELL_SURFACE`	Skalar	Analisis struktur yang mencakup elemen shell	Informasi bantu untuk mengidentifikasi keluaran lapisan shell dan permukaan shell.

Secara default, DISP, ROT, NSTRESS, dan NMISES bernilai ON. Namun, apakah nilai bermakna benar-benar dikeluarkan bergantung pada jenis analisis, jenis elemen, model material, dan pengaturan kontak. Sebagai contoh, VEL dan ACC digunakan dalam analisis dinamik, dan CONTACT_* digunakan ketika informasi kontak dihasilkan dalam analisis kontak.

Keluaran per Lapisan Shell¶

Elemen shell memiliki beberapa titik integrasi atau lapisan sepanjang ketebalan, sehingga nilai tegangan dan regangan dapat berbeda menurut lapisan atau permukaan bahkan dalam elemen yang sama. Jika hanya menggunakan nilai rata-rata nodal biasa atau nilai elemen, sulit membedakan lapisan atau permukaan tempat suatu nilai berasal.

Ketika SHELL_LAYER ditetapkan ke ON, hasil untuk sisi + dan - dari setiap lapisan shell berlaminasi dikeluarkan secara terpisah. Komponen tegangan dan regangan keluaran mencakup pengenal nomor lapisan dan sisi permukaan, sehingga distribusi tegangan sepanjang ketebalan dan kerusakan per lapisan dapat dievaluasi.

SHELL_SURFACE adalah informasi bantu untuk mengidentifikasi permukaan shell seperti permukaan atas dan bawah. Saat memvisualisasikan hasil per lapisan shell, aktifkan SHELL_LAYER dan variabel tegangan/regangan yang diperlukan, lalu pilih pada alat visualisasi komponen hasil yang bersesuaian dengan lapisan atau permukaan target.

Karena keluaran per lapisan shell meningkatkan jumlah komponen keluaran, ukuran file bertambah untuk model dengan banyak lapisan. Sebaiknya keluaran dibatasi pada variabel tegangan dan regangan yang diperlukan.

Tujuan Keluaran¶

File hasil dan file visualisasi berbeda dalam tujuan dan format penyimpanan. Keduanya dapat dikeluarkan dalam analisis yang sama, atau hanya salah satunya yang dikeluarkan.

File Hasil¶

File hasil diaktifkan dengan !WRITE,RESULT. Hasil analisis disimpan sebagai data hasil FrontISTR / HEC-MW dan digunakan untuk post-processing numerik atau sebagai input ke analisis lain. Variabel keluaran dipilih dengan !OUTPUT_RES.

!WRITE,RESULT juga diimplementasikan sebagai parameter RESULT pada kartu !WRITE, dan merupakan opsi tujuan keluaran sejajar dengan keluaran visualisasi dan FEMAP.

File hasil dapat menyimpan perpindahan, tegangan, regangan, gaya reaksi, informasi kontak, dan besaran lain untuk analisis struktur, serta medan temperatur untuk analisis panas. Interval keluaran per step ditentukan dengan FREQUENCY. Lihat panduan eksekusi untuk nama file spesifik, lokasi, dan cara memeriksanya setelah eksekusi.

File hasil (ekstensi .res) adalah data teks dengan struktur berikut. Versi format dan komentar muncul terlebih dahulu, diikuti variabel global, dan terakhir variabel keluaran untuk setiap node dan elemen.

*fstrresult 2.0
*comment
<baris komentar>
*global
<jumlah variabel global>
<derajat kebebasan variabel global>
<nama variabel global>
<nilai variabel global>
...
*data
<jumlah node> <jumlah elemen>
<jumlah item data nodal> <jumlah item data elemen>
<derajat kebebasan data nodal> ...
<nama data nodal>
...
<nilai data nodal>
...
<derajat kebebasan data elemen> ...
<nama data elemen>
...
<nilai data elemen>
...

File Log¶

File log (ekstensi .log) adalah file ringkasan yang selalu dikeluarkan setelah analisis. Selain besaran fisik untuk setiap node dan elemen, nilai maksimum/minimum komponen perpindahan, regangan, dan tegangan juga dikeluarkan. Dalam analisis modal, nilai eigen dan nilai vektor eigen dikeluarkan. Parameter LOG pada !WRITE mengontrol isi keluaran. Lihat panduan eksekusi untuk nama dan lokasi file.

File Visualisasi¶

File visualisasi diaktifkan dengan !WRITE,VISUAL. File ini mengonversi mesh dan data hasil ke format untuk alat visualisasi lalu mengeluarkannya. Variabel keluaran dipilih dengan !OUTPUT_VIS, sedangkan format dan kondisi visualisasi ditentukan dengan !VISUAL.

!WRITE,VISUAL bukan keyword independen; ini diimplementasikan sebagai parameter VISUAL pada kartu !WRITE, yang mengganti tujuan keluaran pada tingkat yang sama dengan !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (fstr_ctrl_get_WRITE dalam fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90).

Untuk mengaktifkan visualisasi, setidaknya permukaan visualisasi dan format keluaran harus ditentukan pada kartu !VISUAL. Berikut adalah set data minimum.

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

Spesifikasi surface_num dan !surface tidak dapat dihilangkan. Lihat !VISUAL untuk sintaks terperinci dan opsi yang tersedia.

Format visualisasi utama adalah sebagai berikut.

Format	Tujuan
VTK	Digunakan untuk visualisasi di ParaView dan alat serupa.
AVS (UCD)	Digunakan untuk visualisasi dan pertukaran data dalam format AVS / UCD.
BMP	Mengeluarkan hasil visualisasi sebagai gambar.
NEU	Digunakan untuk pertukaran data dalam format netral FEMAP.

File visualisasi lebih mudah ditangani langsung oleh alat visualisasi dibandingkan file hasil, tetapi ukurannya meningkat bergantung pada format yang dipilih dan jumlah variabel. Untuk model skala besar, aktifkan hanya variabel yang diperlukan untuk tampilan dengan !OUTPUT_VIS.

Restart¶

Restart adalah fungsi untuk menyimpan keadaan internal pada titik ketika analisis terinterupsi dan melanjutkan komputasi dari keadaan yang sama pada eksekusi berikutnya. File hasil biasa dikeluarkan untuk post-processing, sedangkan file restart menyimpan keadaan agar solver dapat melanjutkan komputasi.

Ketika n pada !RESTART, FREQUENCY=n positif, file restart ditulis pada interval step yang ditentukan. Ketika n negatif, file restart yang ada dibaca saat awal eksekusi, dan setelah itu file restart ditulis menggunakan nilai absolut |n| sebagai interval keluaran.

Untuk restart analisis struktur, disimpan step saat ini, substep, step kumulatif, waktu, inkremen waktu, riwayat beban, perpindahan, gaya eksternal, tegangan dan regangan pada setiap titik Gauss, variabel keadaan internal material, keadaan kontak, dan data lainnya. Analisis dinamik juga menyimpan keadaan dinamik yang diperlukan untuk melanjutkan integrasi waktu, termasuk kecepatan dan percepatan, energi regangan, waktu saat ini, dan inkremen waktu. Analisis panas menyimpan nomor step, waktu, dan medan temperatur, lalu memulihkan medan temperatur sebagai keadaan awal ketika dibaca.

Waktu Penulisan dan Perilaku Pelanjutan untuk Restart Analisis Statik¶

Untuk restart pada analisis statik (fstr_solve_NLGEOM), terdapat dua jalur penulisan, dan perilaku pelanjutannya berbeda.

Penulisan selama substep: File ditulis di dalam loop substep ketika step_count menjadi kelipatan FREQUENCY. Informasi waktu yang direkam disimpan sebagai "waktu mulai step saat ini," dan daftar beban untuk step sebelumnya menyertainya.
Penulisan pada akhir step: File selalu ditulis segera setelah loop substep dari setiap load step selesai, terlepas dari apakah step tersebut merupakan kelipatan FREQUENCY. Informasi waktu yang direkam disimpan sebagai "waktu akhir step," dan daftar beban untuk step tersebut menyertainya.

Saat membaca, FrontISTR menentukan apakah step telah selesai berdasarkan apakah "waktu saat ini" dan "waktu referensi" yang direkam cocok (fstr_read_restart dalam fstr_Restart.f90).

Keadaan saat Penulisan	Perilaku saat Dilanjutkan
Selama substep	Melanjutkan dari substep berikutnya pada step yang sama. Posisi substep pada saat penulisan diwarisi dan loop substep yang tersisa dijalankan.
Akhir step	Dimulai dari substep pertama pada step berikutnya. `cstep` dinaikkan 1, `substep=1` direset, lalu analisis dilanjutkan.

Oleh karena itu, bahkan dengan pengaturan FREQUENCY yang sama, nomor step dan referensi waktu setelah pelanjutan berbeda bergantung pada waktu penulisan (selama substep / pada akhir step). Secara khusus, penulisan akhir-step selalu dilakukan pada akhir setiap step secara independen dari pengaturan FREQUENCY.

Waktu Penulisan dan Perilaku Pelanjutan untuk Restart Analisis Dinamik¶

Restart analisis dinamik riwayat waktu juga membedakan penulisan selama substep dari penulisan pada akhir step. Selama substep, file ditulis ketika jumlah substep kumulatif step_count menjadi kelipatan FREQUENCY; pada akhir step, file ditulis pada akhir step tersebut terlepas dari FREQUENCY.

Saat membaca, posisi pelanjutan dipulihkan dari nomor step, nomor substep, dan jumlah substep kumulatif yang tersimpan. Format saat ini (restart_version >= 5) menggunakan header yang sama dengan analisis statik dan menyimpan waktu saat ini, inkremen waktu, statistik iterasi Newton, dan keadaan inkremen otomatis. Hal ini memungkinkan analisis dinamik yang menggunakan beberapa kartu !STEP serta inkremen otomatis/cutback untuk meneruskan referensi waktu dan inkremen waktu setelah restart. File restart analisis dinamik format lama tetap memiliki kompatibilitas baca parsial, tetapi analisis baru sebaiknya menggunakan format saat ini.

Menulis Kartu `!STEP` untuk Restart¶

Ketika melanjutkan dari restart, FrontISTR membaca kartu !STEP dalam file cnt sebagai "urutan step yang akan dijalankan setelah pelanjutan" dan selalu memprosesnya secara berurutan dari yang pertama (tot_step=1). Nomor step dalam informasi restart yang dimuat digunakan untuk menyelaraskan nomor step kumulatif yang ditampilkan di layar dan tidak memengaruhi indeks !STEP dalam file cnt itu sendiri. Selain itu, dalam format saat ini, starttime dari setiap !STEP dalam file cnt secara kolektif ditambahkan dengan waktu referensi ketika restart dibaca, sehingga timeline disejajarkan dengan waktu restart sebagai titik asal.

Karena itu, siapkan file cnt untuk restart sesuai kebijakan berikut.

Cara Eksekusi Terinterupsi	Rentang Kartu `!STEP` yang Dipertahankan dalam cnt
Ditulis selama substep (step belum selesai)	Pertahankan step yang terinterupsi di urutan pertama. Ikuti dengan step berikutnya yang belum dijalankan.
Ditulis pada akhir step (step selesai)	Hapus step yang telah selesai dan tempatkan step berikutnya yang akan dijalankan di urutan pertama.

Dalam kedua kasus, aturan dasarnya adalah menghapus step yang sudah selesai dari file cnt. Karena waktu restart ditambahkan secara otomatis ke starttime, file cnt dapat menggunakan titik asal nol (atau waktu mulai step relatif). Referensi seperti kondisi batas dan beban harus dipertahankan dalam file cnt hanya untuk kartu !STEP yang tersisa. Kebijakan yang sama berlaku untuk restart analisis dinamik yang menggunakan beberapa kartu !STEP.

Alur kerja restart yang umum adalah sebagai berikut.

Pada eksekusi awal, tentukan !RESTART, FREQUENCY=n dan tulis file restart.
Pada eksekusi yang melanjutkan analisis, tentukan !RESTART, FREQUENCY=-n.
FrontISTR membaca file restart saat startup dan setelah itu menulis keadaan baru setiap n step.

Lihat panduan eksekusi untuk penamaan file restart, penempatan, dan spesifikasi saat eksekusi. Terdapat juga kompatibilitas baca parsial dengan file format lama, tetapi analisis baru sebaiknya menggunakan format saat ini.

Topik Terkait¶

Eksekusi Serial — Dasar penempatan file dan pemeriksaan keluaran selama eksekusi analisis.
!OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — Spesifikasi variabel yang dikeluarkan ke file hasil dan file visualisasi.
!WRITE — Mengaktifkan keluaran file hasil, file visualisasi, dan log serta menentukan frekuensi keluaran (parameter RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP).
!VISUAL — Spesifikasi permukaan visualisasi dan format keluaran (termasuk contoh set data minimum).
!RESTART — Spesifikasi untuk membaca dan menulis file restart.
Jenis Analisis — Item hasil utama untuk setiap jenis analisis.
Kontak dan Embedding — Arti keluaran kontak dan penanganan keadaan kontak.
Kontrol Step — Hubungan dengan step keluaran dan titik waktu.