김경종
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# PRD: Abaqus User Subroutine Development
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## 목표
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이 프로젝트는 Abaqus User Subroutine을 요구조건 분석, 연구, 유한요소 정식화, ABI 정의, TDD test model 설계, Fortran 구현, 검증까지 일관된 agent-driven workflow로 개발하게 한다.
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기본 목표는 Abaqus가 없는 환경에서도 가능한 검증을 최대화하고, 수치 결과 검증은 사용자가 다른 Abaqus PC에서 수행한 해석의 ODB 추출 CSV를 schema/tolerance로 비교하는 것이다. 이 프로젝트는 Abaqus job 해석을 직접 실행하지 않는다.
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## 사용자
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- Abaqus User Subroutine을 개발하는 엔지니어
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- Subroutine 요구조건, 정식화, interface, test model, validation을 단계별로 작성하는 Codex agent
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- Fortran implementation과 no-Abaqus TDD evidence를 검토하는 reviewer
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- Abaqus reference artifact와 물리 타당성을 검토하는 validator
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## 문제 정의
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- Abaqus User Subroutine은 Abaqus ABI, analysis procedure, tensor ordering, state variable, compiler/linker, reference artifact provenance가 모두 맞아야 한다.
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- Abaqus 실행은 설치, 라이선스, compiler integration에 의존하므로 모든 개발 단계의 기본 검증 수단으로 삼기 어렵다.
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- ODB는 Abaqus 환경의 scripting interface가 필요한 solver result database이므로 이 프로젝트의 기본 검증에서 직접 파싱하지 않는다.
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- LLM agent가 요구조건, formulation, interface, test, implementation, validation을 한 번에 섞으면 검증 불가능한 Fortran code가 생성되기 쉽다.
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- 따라서 단계별 gate, 문서 산출물, no-Abaqus TDD, 외부 생성 extracted CSV artifact metadata 검증이 필요하다.
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## 핵심 워크플로우
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1. Requirement Agent가 feature requirement와 Requirement Verification Matrix를 작성한다.
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2. Research Agent가 Abaqus manual, 책, 논문, benchmark source를 조사하고 verified facts와 inference를 분리한다.
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3. Formulation Agent가 finite element formulation, stress update, tangent, state variable, numerical integration을 정의한다.
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4. Numerical Review Agent가 formulation consistency, tangent consistency, stability risk, patch/tangent check 필요성을 검토한다.
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5. I/O Definition Agent가 Abaqus ABI arguments, input/output direction, tensor component order, unit, CSV schema를 정의한다.
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6. Reference Model Agent가 no-Abaqus driver tests와 외부 생성 Abaqus reference artifact bundle 계약을 설계한다.
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7. Implementation Planning Agent와 Implementation Agent가 RED -> GREEN -> VERIFY 순서로 Fortran code를 구현한다.
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8. Build/Test Executor, Reference Verification, Physics Evaluation, Release Agent가 extracted CSV comparison evidence와 readiness를 검토한다.
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## 핵심 기능
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1. `.codex/agents/`와 `.codex/skills/` 기반 단계별 specialist workflow
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2. `docs/requirements/`, `docs/research/`, `docs/formulations/`, `docs/io-definitions/`, `docs/reference-models/`, `docs/implementation-plans/`, `docs/reference-verifications/`, `docs/physics-evaluations/`, `docs/releases/` 산출물 체계
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3. Fortran production 변경에 대한 TDD guard
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4. Intel oneAPI Fortran 기반 no-Abaqus kernel/fake-driver validation
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5. `tests/fortran/manifest.json` 기반 Fortran compile/run test discovery
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6. `references/<feature-id>/<model-id>/metadata.json` 기반 reference artifact metadata validation
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7. `model.inp`, extracted CSV, `.msg/.dat/.log/.sta` tail files를 포함한 외부 생성 result artifact validation
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8. Optional CMake/CTest validation path for supporting native code when a CMake project exists
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## 대표 Subroutine 범위
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- Primary initial families: `UMAT`, `VUMAT`, `UEL`
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- Secondary supported planning families: `USDFLD`, `VUSDFLD`, `UVARM`, `UEXTERNALDB`, `VEXTERNALDB`, `UHARD`, `VUHARD`
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- 각 feature는 target entry point, supported Abaqus input keyword subset, state variable allocation, output quantities, validation models를 요구조건 단계에서 명시해야 한다.
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## 성공 기준
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- 모든 must requirement가 verification method, acceptance criteria, tolerance 또는 decision owner를 가진다.
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- Research evidence는 source reliability tier와 applicability limit를 가진다.
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- Formulation은 selected entry point가 요구하는 stress update, tangent, residual, state variable, output recovery를 명시한다.
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- Interface contract는 Abaqus ABI argument direction, update responsibility, tensor order, unit, coordinate system, CSV schema를 명시한다.
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- Fortran implementation은 RED -> GREEN -> VERIFY evidence를 남긴다.
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- `python scripts/validate_workspace.py`가 기본 검증 entry point로 성공한다.
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- Abaqus reference comparison은 ODB에서 추출된 CSV와 approved reference artifacts가 `ready-for-comparison` 상태일 때만 수행한다.
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- Reference artifact bundle은 최소 `model.inp`, extracted CSV, `.msg/.dat/.log/.sta` tail files를 포함한다.
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## 제외 사항
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- 프로젝트 정체성을 Abaqus User Subroutine development 외의 다른 개발 체계로 정의하지 않는다.
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- 기본 validation에서 Abaqus job을 자동 실행하지 않는다.
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- Agent가 reference CSV, `.msg`, `.dat`, `.log`, `.sta` evidence를 임의 생성하거나 승인하지 않는다.
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- 프로젝트는 ODB 파일을 직접 파싱하지 않는다. ODB 추출은 사용자가 Abaqus PC에서 수행하고, 이 프로젝트는 추출된 CSV와 metadata를 검증한다.
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- 특정 재료모델, 요소모델, plasticity model, damage model의 물리적 타당성을 이 PRD에서 승인하지 않는다.
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- Public example repository code를 license 검토 없이 복사하거나 acceptance evidence로 사용하지 않는다.
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- Visual Studio `.sln`/`.vcxproj` 전용 workflow를 기본 지원하지 않는다.
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## 운영 제약
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- 문서 산출물은 Korean narrative를 기본으로 하되, Abaqus keyword, subroutine name, status value, command, schema key는 English를 유지한다.
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- Abaqus version, compiler version, precision, source hash, output tail, CSV schema, ODB extraction provenance는 reference artifact metadata에 기록한다.
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- Abaqus execution은 user가 외부 Abaqus PC에서 수행한다. 이 프로젝트의 validation command는 해석 실행이 아니라 extracted CSV artifact 검증을 수행한다.
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