Izhod in ponovni zagon¶

Rezultati analize se neposredno nahajajo v pomnilniku, zato jih je treba za naknadno obdelavo, vizualizacijo, obnovitev in nadaljevanje zapisati v ustrezne datoteke. Ker se format datotek, izhodne postavke in pogostost izpisa razlikujejo glede na namen, FrontISTR uporablja več ločenih izhodnih poti.

Izhod FrontISTR sestavljajo trije sistemi: datoteke rezultatov za shranjevanje analiznih vrednosti (!WRITE,RESULT), vizualizacijske datoteke (!WRITE,VISUAL) in datoteke za ponovni zagon, ki shranjujejo stanje analize (!RESTART). Fizikalne veličine, vključene v datoteke rezultatov oziroma vizualizacijske datoteke, se izberejo z !OUTPUT_RES oziroma !OUTPUT_VIS.

Pregled funkcij¶

Izhodne nastavitve je najlažje urediti, če ločeno obravnavamo naslednje tri vidike.

!WRITE,RESULT omogoči datoteke rezultatov, izhodne spremenljivke pa se določijo z !OUTPUT_RES. !WRITE,VISUAL omogoči vizualizacijske datoteke, spremenljivke za vizualizacijo pa se določijo z !OUTPUT_VIS. V obeh primerih lahko interval izpisa nadzirate z FREQUENCY. !WRITE je ena sama kartica, parametri RESULT / VISUAL / FEMAP pa lahko skupaj določajo cilje izhoda.

V podatkovnih vrsticah !OUTPUT_RES in !OUTPUT_VIS se navedejo imena izhodnih spremenljivk ter ON / OFF. Z GROUP je mogoče izhod omejiti na posamezne skupine. Za natančno vhodno sintakso in razpoložljive podatkovne vrstice glejte referenco ključnih besed.

!RESTART ločeno od datotek rezultatov in vizualizacijskih datotek shrani samo stanje analize. Datoteke za ponovni zagon se uporabljajo za nadaljevanje analize iz istega stanja po prekinitvi.

Izbira izhoda¶

Izhod najprej izberite glede na namen. Če boste numerične vrednosti uporabljali za naknadno obdelavo ali drugo analizo, uporabite datoteko rezultatov; če želite z vizualizacijskim orodjem preverjati obliko ali porazdelitve, uporabite vizualizacijsko datoteko. Če je treba analizo nadaljevati po prekinitvi, poleg običajnega izhoda rezultatov omogočite tudi datoteko za ponovni zagon.

Pri obsežnih analizah lahko shranjevanje vseh korakov s privzetimi izhodnimi nastavitvami močno poveča datoteke rezultatov in vizualizacijske datoteke. Na ON nastavite samo potrebne fizikalne veličine, nepotrebne pa na OFF. Če podrobno spremljanje časovne zgodovine ni potrebno, povečajte FREQUENCY in s tem podaljšajte interval izpisa.

Izhodne spremenljivke je smiselno izbrati v zaporedju »fizikalna veličina za preverjanje«, »cilj shranjevanja« in »pogostost«. Če želite na primer v ParaView preveriti porazdelitev napetosti, omogočite vizualizacijsko datoteko, izberite NSTRESS ali NMISES in ju določite v !OUTPUT_VIS. Če želite numerično naknadno obdelati kontaktno silo, omogočite datoteko rezultatov, izberite na primer CONTACT_NFORCE in ga določite v !OUTPUT_RES.

Razpoložljive fizikalne veličine¶

Izhodne spremenljivke se delijo na strukturno analizo, dinamično analizo, toplotno analizo, kontaktno analizo, rezultate, značilne za posamezne elemente, in identifikacijske metapodatke. Spodnja tabela povzema glavna imena spremenljivk, njihove tipe in vrste analiz, v katerih se uporabljajo. Za celoten seznam imen spremenljivk in sintakso podatkovnih vrstic glejte !OUTPUT_RES in !OUTPUT_VIS.

Privzeto so DISP, ROT, NSTRESS in NMISES nastavljeni na ON. Ali se dejansko izpišejo smiselne vrednosti, pa je odvisno od vrste analize, vrste elementa, materialnega modela in kontaktnih nastavitev. Na primer, VEL in ACC se uporabljata pri dinamični analizi, CONTACT_* pa, kadar se pri kontaktni analizi ustvarijo kontaktni podatki.

Izhod po slojih lupine¶

Lupinski elementi imajo po debelini več integracijskih točk ali slojev, zato se lahko vrednosti napetosti in deformacij znotraj istega elementa razlikujejo po sloju ali površini. Samo iz običajnih vozliščnih povprečij ali vrednosti elementov je težko razločiti, kateremu sloju ali površini pripada vrednost.

Če SHELL_LAYER nastavite na ON, se rezultati za stran + in stran - vsakega sloja laminirane lupine izpišejo ločeno. Izhodne komponente napetosti in deformacij vsebujejo oznako številke sloja in strani površine, zato jih je mogoče uporabiti za oceno porazdelitve napetosti po debelini in poškodb po posameznih slojih.

SHELL_SURFACE je pomožni podatek za identifikacijo površin lupine, kot sta zgornja in spodnja stran. Pri vizualizaciji rezultatov po slojih lupine omogočite SHELL_LAYER in potrebne spremenljivke napetosti oziroma deformacij, nato pa v vizualizacijskem orodju izberite komponento rezultata, ki ustreza želenemu sloju ali površini.

Izhod po slojih lupine poveča število izhodnih komponent, zato se pri modelih z veliko sloji poveča tudi velikost datotek. Priporočljivo je omejiti izhod na potrebne spremenljivke napetosti in deformacij.

Cilji izhoda¶

Datoteke rezultatov in vizualizacijske datoteke se razlikujejo po namenu in formatu shranjevanja. V isti analizi lahko izpišete obe vrsti ali samo eno.

Datoteke rezultatov¶

Datoteke rezultatov omogočite z !WRITE,RESULT. Rezultati analize se shranijo kot rezultatski podatki FrontISTR / HEC-MW in se uporabljajo za numerično naknadno obdelavo ali branje v drugi analizi. Izhodne spremenljivke izberete z !OUTPUT_RES.

!WRITE,RESULT je prav tako izveden na kartici !WRITE kot parameter RESULT in je ena od možnosti cilja izhoda poleg vizualizacije in izhoda FEMAP.

V datoteke rezultatov je mogoče pri strukturni analizi shraniti pomike, napetosti, deformacije, reakcijske sile, kontaktne podatke in podobno, pri toplotni analizi pa temperaturno polje. Interval izpisa po korakih se določi z FREQUENCY. Za natančna imena datotek, njihovo umestitev in preverjanje po izvedbi glejte vodnik za izvajanje.

Datoteka rezultatov (končnica .res) je besedilna datoteka z naslednjo zgradbo. Na začetku sta različica formata in komentar, sledijo globalne spremenljivke, na koncu pa izhodne spremenljivke za posamezna vozlišča in elemente.

*fstrresult 2.0
*comment
<vrstica_komentarja>
*global
<stevilo_globalnih_spremenljivk>
<prostostne_stopnje_globalnih_spremenljivk>
<ime_globalne_spremenljivke>
<vrednost_globalne_spremenljivke>
...
*data
<stevilo_vozlišč> <stevilo_elementov>
<stevilo_vozliščnih_podatkov> <stevilo_elementnih_podatkov>
<prostostne_stopnje_vozliščnih_podatkov> ...
<ime_vozliščnih_podatkov>
...
<vrednost_vozliščnih_podatkov>
...
<prostostne_stopnje_elementnih_podatkov> ...
<ime_elementnih_podatkov>
...
<vrednost_elementnih_podatkov>
...

Dnevniške datoteke¶

Dnevniška datoteka (končnica .log) je povzetkovna datoteka, ki se vedno izpiše po analizi. Poleg fizikalnih veličin za posamezna vozlišča in elemente vsebuje tudi največje in najmanjše vrednosti komponent pomika, deformacije in napetosti. Pri modalni analizi se izpišejo lastne vrednosti in vrednosti lastnih vektorjev. Na kartici !WRITE parameter LOG nadzira vsebino izhoda. Za imena in umestitev datotek glejte vodnik za izvajanje.

Vizualizacijske datoteke¶

Vizualizacijske datoteke omogočite z !WRITE,VISUAL. Mreža in rezultatski podatki se pretvorijo v format za vizualizacijska orodja in izpišejo. Izhodne spremenljivke izberete z !OUTPUT_VIS, format in pogoje vizualizacije pa določite z !VISUAL.

!WRITE,VISUAL ni samostojna ključna beseda, temveč je na kartici !WRITE izveden kot parameter VISUAL, ki preklaplja cilj izhoda na isti ravni kot !WRITE,RESULT / !WRITE,FEMAP (v datoteki fistr1/src/common/fstr_ctrl_common.f90, funkcija fstr_ctrl_get_WRITE).

Za omogočanje vizualizacije je treba na kartici !VISUAL določiti vsaj vizualizacijsko površino in izhodni format. Spodaj je minimalni nabor podatkov.

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

Določitev surface_num in !surface je obvezna. Za podrobno sintakso in razpoložljive možnosti glejte !VISUAL.

Glavni vizualizacijski formati so naslednji.

Vizualizacijske datoteke so za neposredno uporabo v vizualizacijskih orodjih primernejše od datotek rezultatov, vendar se njihova velikost povečuje glede na izbrani format in število spremenljivk. Pri velikih modelih z !OUTPUT_VIS omogočite samo spremenljivke, potrebne za prikaz.

Ponovni zagon¶

Ponovni zagon je funkcija, ki shrani notranje stanje ob prekinitvi analize in omogoči, da se ob naslednjem zagonu računanje nadaljuje iz istega stanja. Običajne datoteke rezultatov so namenjene naknadni obdelavi, datoteke za ponovni zagon pa shranjujejo stanje, ki ga reševalnik potrebuje za nadaljevanje računanja.

Pri !RESTART, FREQUENCY=n pozitiven n pomeni, da se datoteka za ponovni zagon zapiše v določenem intervalu korakov. Če je n negativen, se ob začetku izvajanja prebere obstoječa datoteka za ponovni zagon, nato pa se nove datoteke zapisujejo z absolutno vrednostjo |n| kot intervalom izpisa.

Pri ponovnem zagonu strukturne analize se shranijo trenutni korak, podkorak, skupno število korakov, čas, časovni prirastek, zgodovina obremenitev, pomiki, zunanje sile, napetosti in deformacije v Gaussovih točkah, notranje spremenljivke stanja materiala, stanje kontakta in drugi podatki. Pri dinamični analizi se poleg pomikov shranijo tudi hitrost, pospešek, deformacijska energija, trenutni čas, časovni prirastek in drugo dinamično stanje, potrebno za nadaljevanje časovne integracije. Pri toplotni analizi se shranijo številka koraka, čas in temperaturno polje, ob branju pa se temperaturno polje obnovi kot začetno stanje.

Čas zapisa in vedenje nadaljevanja pri ponovnem zagonu statične analize¶

Pri ponovnem zagonu statične analize (fstr_solve_NLGEOM) obstajata dve poti zapisa, njuno vedenje ob nadaljevanju pa se razlikuje.

• Zapis med podkorakom: Datoteka se zapiše znotraj zanke podkorakov, ko step_count postane večkratnik FREQUENCY. Časovni podatek se shrani kot »začetni čas trenutnega koraka«, skupaj pa se shrani seznam obremenitev prejšnjega koraka.
• Zapis na koncu koraka: Datoteka se vedno zapiše takoj po zaključku zanke podkorakov posameznega obremenitvenega koraka, ne glede na to, ali je korak večkratnik FREQUENCY. Časovni podatek se shrani kot »čas konca koraka«, skupaj pa se shrani seznam obremenitev tega koraka.

Ob branju FrontISTR določi, ali je korak zaključen, glede na to, ali se shranjena »trenutni čas« in »referenčni čas« ujemata (v fstr_Restart.f90, funkcija fstr_read_restart).

Zato se lahko tudi pri isti nastavitvi FREQUENCY številka koraka in časovna referenca po nadaljevanju razlikujeta glede na trenutek zapisa (med podkorakom ali na koncu koraka). Zlasti zapis na koncu koraka vedno poteka ob koncu vsakega koraka neodvisno od nastavitve FREQUENCY.

Čas zapisa in vedenje nadaljevanja pri ponovnem zagonu dinamične analize¶

Tudi pri ponovnem zagonu dinamične analize časovne zgodovine se razlikuje med zapisom med podkorakom in zapisom na koncu koraka. Med podkorakom se datoteka zapiše, ko skupno število podkorakov step_count postane večkratnik FREQUENCY; na koncu koraka pa se zapiše ob koncu tega koraka ne glede na FREQUENCY.

Ob branju se položaj nadaljevanja obnovi iz shranjene številke koraka, številke podkoraka in skupnega števila podkorakov. Trenutni format (restart_version >= 5) uporablja glavo, skupno s statično analizo, ter shranjuje trenutni čas, časovni prirastek, statistiko Newtonovih iteracij in stanje samodejnega priraščanja. Tako se pri dinamični analizi z več karticami !STEP ter samodejnim priraščanjem in cutbackom po ponovnem zagonu ohranita časovna referenca in časovni prirastek. Starejše datoteke za ponovni zagon dinamične analize so delno združljive za branje, vendar naj nove analize uporabljajo trenutni format.

Zapis kartic !STEP pri ponovnem zagonu¶

Pri nadaljevanju iz ponovnega zagona FrontISTR kartice !STEP v datoteki cnt bere kot »zaporedje korakov, ki se izvedejo po nadaljevanju« in jih vedno obdeluje po vrsti od prve (tot_step=1). Številka koraka iz prebranih podatkov za ponovni zagon se uporablja za uskladitev skupne številke koraka na zaslonu in ne vpliva na indeks !STEP v datoteki cnt. Poleg tega se v trenutnem formatu vrednost vsake kartice !STEP v cnt za starttime ob branju ponovnega zagona hkrati poveča za referenčni čas, tako da je časovnica poravnana na čas nadaljevanja kot izhodišče.

Zato datoteko cnt za nadaljevanje po ponovnem zagonu pripravite po naslednjem pravilu.

V obeh primerih velja osnovno pravilo: korake, ki so že zaključeni, odstranite iz datoteke cnt. Ker se čas ponovnega zagona samodejno prišteje vrednosti starttime, je lahko cnt zapisan od ničelnega izhodišča oziroma z relativnimi začetnimi časi korakov. Sklice na robne pogoje, obremenitve in podobno v cnt ohranite samo za kartice !STEP, ki ostanejo. Enako pravilo velja za ponovni zagon dinamične analize z več karticami !STEP.

Tipičen potek uporabe ponovnega zagona je naslednji.

1. Pri prvem izvajanju določite !RESTART, FREQUENCY=n in zapišite datoteko za ponovni zagon.
2. Pri izvajanju, ki nadaljuje analizo, določite !RESTART, FREQUENCY=-n.
3. FrontISTR ob zagonu prebere datoteko za ponovni zagon in nato na vsakih n korakov zapiše novo stanje.

Za poimenovanje in umestitev datotek za ponovni zagon ter določitev pri izvajanju glejte vodnik za izvajanje. Branje starejših formatov je delno združljivo, vendar naj nove analize uporabljajo trenutni format.

Povezane teme¶

• Zaporedno izvajanje — Osnove umestitve datotek in preverjanja izhoda med izvajanjem analize.
• !OUTPUT_RES, !OUTPUT_VIS — Določitev spremenljivk za izpis v datoteke rezultatov in vizualizacijske datoteke.
• !WRITE — Omogočanje izhoda datotek rezultatov, vizualizacijskih in dnevniških datotek ter določitev pogostosti izhoda (parametri RESULT / VISUAL / LOG / FEMAP).
• !VISUAL — Določitev vizualizacijskih površin in izhodnega formata (vključno s primerom minimalnega nabora podatkov).
• !RESTART — Določitev branja in pisanja datotek za ponovni zagon.
• Vrste analiz — Glavne rezultatske postavke za posamezne vrste analiz.
• Kontakt in vgradnja — Pomen kontaktnega izhoda in obravnava kontaktnih stanj.
• Krmiljenje korakov — Povezava z izhodnimi koraki in časovnimi točkami.