Tiesinė statinė analizė (elastingumas, lygiagretus vykdymas)¶
Norėdami atlikti statinę analizę (elastingumas) 4 krypčių lygiagrečiuoju vykdymu, naudokite tutorial/02_elastic_hinge_parallel duomenis.
Analizės objektas¶
| Elementas | Turinys | Pastabos | Nuoroda |
|---|---|---|---|
| Analizės tipas | Tiesinė statinė analizė | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Mazgų skaičius | 84,056 | ||
| Elementų skaičius | 49,871 | ||
| Elemento tipas | 10 mazgų kvadratinis tetraedro elementas | !ELEMENT,TYPE=342 | Elementų biblioteka |
| Medžiagos pavadinimas | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Medžiagų duomenys |
| Medžiagos savybės | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Kraštinės sąlygos | Įtvirtinimas, sutelktoji apkrova | ||
| Matricos sprendimo metodas | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
4.2.1 pav. Kiekvieno mazgo skaičiavimo sritis
Analizės parengimas¶
Išskleiskite FrontISTR kodą, pereikite į šio pavyzdžio katalogą ir patikrinkite, ar yra šie analizei reikalingi failai:
| Failo pavadinimas | Tipas | Paskirtis |
|---|---|---|
| hecmw_ctrl.dat | Globalieji valdymo duomenys | |
| hinge.cnt | Analizės valdymo duomenys | |
| hinge.msh | Tinklo duomenys | |
| hecmw_part_ctrl.dat | Srities skaidymo valdymo duomenys | Valdymo duomenys, naudojami, kai hecmw_part1 padalija tinklo duomenis į sritis |
Patikrinkite, ar šie failai yra.
Išvestis:
Atlikite įtempių analizę, apribodami įtvirtintų paviršių poslinkius ir apkrovos paviršiui taikydami sutelktąją apkrovą.
Globalieji valdymo duomenys, analizės valdymo duomenys ir srities skaidymo valdymo duomenys pateikti toliau.
Globalieji valdymo duomenys hecmw_ctrl.dat¶
#
# for partitioner
#
!MESH, NAME=part_in,TYPE=HECMW-ENTIRE # Pradiniai tinklo duomenys, kuriuos hecmw_part1 turi padalyti
hinge.msh
!MESH, NAME=part_out,TYPE=HECMW-DIST # Failo pavadinimas po padalijimo su hecmw_part1
hinge_4
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-DIST # Nurodomi padalyto tinklo duomenys
hinge_4
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Nurodomi analizės valdymo duomenys
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Nurodomi rezultatų duomenys
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Nurodomi vizualizavimo duomenys
hinge_vis
Analizės valdymo duomenys hinge.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # Nurodoma failo formato versija
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Nurodomas analizės tipas
!WRITE,RESULT # Nurodoma rezultatų duomenų išvestis
!WRITE,VISUAL # Nurodoma vizualizavimo duomenų išvestis
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Nurodomas įtvirtintas paviršius 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Nurodomas įtvirtintas paviršius 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Nurodomas apkrovos paviršius
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # Nurodomos medžiagos savybės
!ELASTIC # Apibrėžiama elastinė medžiaga
210000.0, 0.3
!DENSITY # Apibrėžiamas masės tankis
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Valdomas sprendiklis
10000, 2
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # Nurodomas vizualizavimo metodas
!surface_num=1 # Paviršių skaičius viename paviršių atvaizdavime
!surface 1 # Nurodomas paviršiaus turinys
!output_type=VTK # Nurodomas vizualizavimo failo tipas
!END # Žymi analizės valdymo duomenų pabaigą
Srities skaidymo valdymo duomenys hecmw_part_ctrl.dat¶
Analizės procedūra¶
Norėdami paleisti FrontISTR su MPI, pirmiausia padalykite tinklo duomenis hinge.msh į keturias sritis.
Išvestis:
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
Sugeneruojami nauji failai pavadinimais hinge_4.x ir part.inp.
Išvestis:
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
Tada paleiskite FrontISTR vykdomąjį failą fistr1 naudodami MPI.
(Vykdoma 4 MPI procesais ir 1 OpenMP gija)
##################################################################
# 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 !!
Analizė baigta, kai parodoma FrontISTR Completed !!.
Analizės rezultatai¶
Baigus analizę sukuriami keli nauji failai.
Išvestis:
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.* failuose yra kiekvieno MPI mazgo FrontISTR analizės rezultatų duomenys. Juos galima atvaizduoti naudojant REVOCAP_PrePost ir panašius įrankius.
*_vis_* failuose yra vizualizavimo duomenys, kuriuos galima atvaizduoti bendros paskirties vizualizavimo programine įranga. Šiame pavyzdyje duomenys išvedami VTK formatu, todėl jiems atvaizduoti naudokite ParaView ar panašią programinę įrangą.
4.2.2 pav. Von Miseso įtempio analizės rezultatas (atvaizduotas VTK)
Analizės rezultatų žurnalas 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