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86 Commits
b851575554
..
dev
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 KOKO\Mimi
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KOKO\Mimi
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KOKO\Mimi
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b9bb439766 | ||
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|
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KOKO\Mimi
|
e31ef999bd | ||
|
KOKO\Mimi
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|
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|
fe90528115 | ||
|
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|
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|
KOKO\Mimi
|
11672df2c4 | ||
|
KOKO\Mimi
|
d6306383a9 | ||
|
KOKO\Mimi
|
76a0c8ecde | ||
|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
a02024929c | ||
|
KOKO\Mimi
|
741fc9eaea | ||
|
KOKO\Mimi
|
2dd17be5d0 | ||
|
KOKO\Mimi
|
38096007f7 | ||
|
KOKO\Mimi
|
e216660d51 | ||
|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
1bf277cbf1 | ||
|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
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|
KOKO\Mimi
|
fa48a4d9d7 | ||
|
KOKO\Mimi
|
334f9e79ae | ||
|
KOKO\Mimi
|
7af3fba0d4 | ||
|
KOKO\Mimi
|
93b2c3d43e | ||
|
KOKO\Mimi
|
07f0bb3c13 | ||
|
KOKO\Mimi
|
7ddd8e690e | ||
|
KOKO\Mimi
|
63a71b7e03 | ||
|
KOKO\Mimi
|
dc6b9f1bb4 | ||
|
KOKO\Mimi
|
7f28047d06 | ||
|
KOKO\Mimi
|
80ea9759da | ||
|
KOKO\Mimi
|
4ee3895915 | ||
|
KOKO\Mimi
|
e7f0d53406 | ||
|
KOKO\Mimi
|
fb1e4e9c77 | ||
|
KOKO\Mimi
|
aa1ff76b80 | ||
|
KOKO\Mimi
|
154f8ef4af | ||
|
KOKO\Mimi
|
0f53ec48eb | ||
|
KOKO\Mimi
|
4401566287 | ||
|
KOKO\Mimi
|
dab927a015 | ||
|
KOKO\Mimi
|
abbc408aec | ||
|
KOKO\Mimi
|
ceaf92f2a9 | ||
|
KOKO\Mimi
|
5a5af9c64b | ||
|
KOKO\Mimi
|
96f3f3230e | ||
|
KOKO\Mimi
|
c7e64eb841 |
@@ -60,7 +60,7 @@
|
||||
- 전단강성이 생략되면 \(A_{sy}=A_{sz}=5A/6\)과 `SCF=0`을 Phase 1 기본값으로
|
||||
적용한다.
|
||||
- reference 비교는 metadata 없이 요청된 물리량과 CSV 경로를 명시한다. 현재
|
||||
캔틸레버 샘플은 변위와 반력을 비교하며 요소 내력과 도심 응력 비교 루틴은
|
||||
캔틸레버 샘플은 변위, 반력 및 요소 단면력을 비교하며 도심 응력 비교 루틴은
|
||||
synthetic CSV로 검증한다.
|
||||
- 새 MSVC 빌드 경고를 추가하지 않는다.
|
||||
- 변경은 요청 범위에 한정하고 Conventional Commits 형식의 메시지를 사용한다.
|
||||
|
||||
@@ -26,7 +26,29 @@ include(CTest)
|
||||
include(cmake/FesaDependencies.cmake)
|
||||
|
||||
add_library(fesa_core STATIC
|
||||
src/fesa/analysis/linear_static_analysis.cpp
|
||||
src/fesa/analysis/run_solver.cpp
|
||||
src/fesa/assembly/contribution.cpp
|
||||
src/fesa/assembly/parallel_assembler.cpp
|
||||
src/fesa/assembly/serial_assembler.cpp
|
||||
src/fesa/constraints/essential_bc.cpp
|
||||
src/fesa/core/version.cpp
|
||||
src/fesa/elements/beam/beam3d2.cpp
|
||||
src/fesa/fem/beam_frame.cpp
|
||||
src/fesa/fem/dof_manager.cpp
|
||||
src/fesa/fem/gauss_rule.cpp
|
||||
src/fesa/fem/line2_shape.cpp
|
||||
src/fesa/io/abaqus/active_input.cpp
|
||||
src/fesa/io/abaqus/parser.cpp
|
||||
src/fesa/io/abaqus/semantic_mapper.cpp
|
||||
src/fesa/io/abaqus/set_resolver.cpp
|
||||
src/fesa/io/hdf5/writer.cpp
|
||||
src/fesa/model/domain.cpp
|
||||
src/fesa/model/domain_builder.cpp
|
||||
src/fesa/results/result_database.cpp
|
||||
src/fesa/solvers/linear/pardiso_linear_solver.cpp
|
||||
src/fesa/validation/comparison.cpp
|
||||
src/fesa/validation/reference_csv.cpp
|
||||
)
|
||||
|
||||
target_include_directories(fesa_core
|
||||
@@ -36,6 +58,7 @@ target_include_directories(fesa_core
|
||||
|
||||
target_compile_features(fesa_core PUBLIC cxx_std_20)
|
||||
target_compile_options(fesa_core PRIVATE /W4 /permissive- /EHsc)
|
||||
target_link_libraries(fesa_core PRIVATE MKL::MKL TBB::tbb HDF5::HDF5)
|
||||
|
||||
add_executable(fesa
|
||||
src/fesa/cli/main.cpp
|
||||
@@ -45,6 +68,33 @@ target_link_libraries(fesa PRIVATE fesa_core)
|
||||
target_compile_features(fesa PRIVATE cxx_std_20)
|
||||
target_compile_options(fesa PRIVATE /W4 /permissive- /EHsc)
|
||||
|
||||
add_executable(fesa-reference-compare
|
||||
src/fesa/validation/reference_compare_main.cpp
|
||||
)
|
||||
|
||||
target_link_libraries(fesa-reference-compare PRIVATE fesa_core)
|
||||
target_compile_features(fesa-reference-compare PRIVATE cxx_std_20)
|
||||
target_compile_options(
|
||||
fesa-reference-compare PRIVATE /W4 /permissive- /EHsc
|
||||
)
|
||||
|
||||
if(BUILD_TESTING)
|
||||
add_executable(fesa_assembly_benchmark
|
||||
tests/performance/assembly_benchmark.cpp
|
||||
)
|
||||
|
||||
target_link_libraries(fesa_assembly_benchmark PRIVATE fesa_core)
|
||||
target_compile_features(fesa_assembly_benchmark PRIVATE cxx_std_20)
|
||||
target_compile_options(
|
||||
fesa_assembly_benchmark PRIVATE /W4 /permissive- /EHsc
|
||||
)
|
||||
add_custom_command(
|
||||
TARGET fesa_assembly_benchmark
|
||||
POST_BUILD
|
||||
COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy_if_different
|
||||
"$<TARGET_FILE:TBB::tbb>"
|
||||
"$<TARGET_FILE_DIR:fesa_assembly_benchmark>"
|
||||
)
|
||||
|
||||
add_subdirectory(tests)
|
||||
endif()
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,298 @@
|
||||
# FESA Phase 1 Abaqus Input Subset
|
||||
|
||||
## 1. Status and scope
|
||||
|
||||
This document is the normative input contract for the FESA Phase 1 Abaqus
|
||||
adapter. FESA accepts only the keywords, parameters, scopes, and data forms
|
||||
defined here. It does not implement general Abaqus input syntax, and it never
|
||||
silently ignores an unknown keyword or option.
|
||||
|
||||
Two mutually exclusive organizations are supported:
|
||||
|
||||
- a flat/orphan mesh whose mesh and set records are in global scope; or
|
||||
- one or more `*PART` definitions followed by exactly one `*ASSEMBLY` that
|
||||
contains exactly one untransformed `*INSTANCE` of the active Part.
|
||||
|
||||
Only the active Part is normalized into `Domain`. Names and external labels are
|
||||
input identity; generated nonnegative FESA IDs and dense indices are separate.
|
||||
FESA performs no unit conversion.
|
||||
|
||||
`tests/fixtures/abaqus/contract.tsv` is the executable valid/invalid fixture
|
||||
matrix for this document. Its expected diagnostic code and line are part of
|
||||
the contract. A diagnostic for a bad data row points to that row; a keyword,
|
||||
parameter, or scope error points to the keyword row.
|
||||
|
||||
## 2. Common lexical rules
|
||||
|
||||
- Input is UTF-8. A UTF-8 BOM is accepted only at the start of the file.
|
||||
- Blank lines and lines whose first non-whitespace characters are `**` are
|
||||
ignored. A comment or blank line does not end the current keyword record.
|
||||
- Keyword names, parameter names, flag parameters, and the enumerated values
|
||||
named below are ASCII case-insensitive. Entity names are trimmed and then
|
||||
matched exactly.
|
||||
- Fields are comma-separated and surrounding ASCII whitespace is ignored.
|
||||
- External node and element labels are positive signed 64-bit integers. DOF
|
||||
numbers are integers 1 through 6. Real fields must be finite.
|
||||
- A flag parameter has no `=` value. A valued parameter must have one nonempty
|
||||
value. Duplicate parameters are `abaqus.syntax.duplicate_parameter`.
|
||||
- Parameters not listed for a keyword are
|
||||
`abaqus.syntax.unsupported_parameter`. Unknown keywords, including
|
||||
`*INCLUDE`, are `abaqus.unsupported_keyword`.
|
||||
- A non-comment data line without an open data-bearing keyword is
|
||||
`abaqus.syntax.data_without_keyword`.
|
||||
|
||||
## 3. Scope and ordering
|
||||
|
||||
The parser maintains `global`, `part`, `assembly`, `instance`, and `step`
|
||||
scope. `*STEP` is a global child scope: model-data records already opened in
|
||||
global scope remain model data, while `*STATIC`, `*CLOAD`, `*RESTART`, and
|
||||
`*OUTPUT` belong to the open Step.
|
||||
|
||||
The accepted ordering is:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
optional *HEADING and *PREPRINT
|
||||
flat mesh, or one or more *PART blocks and one *ASSEMBLY block
|
||||
global materials
|
||||
optional global model-data *BOUNDARY
|
||||
one *STEP
|
||||
one *STATIC
|
||||
optional *BOUNDARY and *CLOAD
|
||||
optional no-op *RESTART and *OUTPUT
|
||||
*END STEP
|
||||
```
|
||||
|
||||
References are resolved after the complete deck is parsed. A material may
|
||||
therefore follow the Part that uses it, and a nested set may refer to a set
|
||||
declared later in the same scope.
|
||||
|
||||
## 4. Mesh and hierarchy keywords
|
||||
|
||||
### 4.1 `*NODE`
|
||||
|
||||
- Scope: flat global or Part; not Assembly, Instance, or Step.
|
||||
- Parameters: none.
|
||||
- Data: one or more `label, x, y, z` rows, with exactly four nonempty fields.
|
||||
- Semantics: labels are unique in their mesh scope. Reuse in an inactive Part
|
||||
is allowed because it is a different Part scope.
|
||||
- Diagnostics: `abaqus.syntax.invalid_node_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_node_data`, `abaqus.semantic.duplicate_node_label`.
|
||||
|
||||
### 4.2 `*ELEMENT`
|
||||
|
||||
- Scope: flat global or Part.
|
||||
- Parameters: required `TYPE=B31`; optional `ELSET=<name>`; no others.
|
||||
- Data: one or more `element_label, node_1_label, node_2_label` rows.
|
||||
- Semantics: element labels are unique in their mesh scope. Both nodes must
|
||||
exist in that scope. `ELSET=` adds every row to the named element set and
|
||||
merges with an explicit set of the same name using sorted-unique membership.
|
||||
- Diagnostics: `abaqus.syntax.invalid_element_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.unsupported_element`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_element_data`,
|
||||
`abaqus.semantic.duplicate_element_label`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_node`.
|
||||
|
||||
### 4.3 Part delimiters
|
||||
|
||||
`*PART` is global-only, requires exactly `NAME=<name>`, and accepts no data.
|
||||
Part names are unique. `*END PART` accepts no parameters or data and closes the
|
||||
open Part. Nesting or a mismatched delimiter is invalid.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_part_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.unexpected_end_part`, `abaqus.syntax.unclosed_part`, and
|
||||
`abaqus.semantic.duplicate_part`.
|
||||
|
||||
### 4.4 Assembly delimiters
|
||||
|
||||
`*ASSEMBLY` is global-only, requires exactly `NAME=<name>`, and accepts no
|
||||
data. Phase 1 accepts exactly one Assembly. `*END ASSEMBLY` has no parameters
|
||||
or data and closes the open Assembly.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_assembly_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.multiple_assemblies`,
|
||||
`abaqus.syntax.unexpected_end_assembly`, and
|
||||
`abaqus.syntax.unclosed_assembly`.
|
||||
|
||||
### 4.5 Instance delimiters
|
||||
|
||||
`*INSTANCE` is Assembly-only and requires exactly `NAME=<name>, PART=<name>`.
|
||||
Phase 1 accepts exactly one Instance. No translation or rotation data and no
|
||||
keyword record are allowed inside it. `*END INSTANCE` has no parameters or
|
||||
data.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_instance_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.instance_local_keyword`,
|
||||
`abaqus.syntax.unexpected_end_instance`,
|
||||
`abaqus.syntax.unclosed_instance`, `abaqus.semantic.instance_count`,
|
||||
`abaqus.semantic.instance_transform`, and `abaqus.semantic.missing_part`.
|
||||
A transform diagnostic points to the first transform data row.
|
||||
|
||||
Flat `*NODE`/`*ELEMENT` records combined with any Part/Assembly organization
|
||||
are `abaqus.semantic.mixed_mesh_organization`.
|
||||
|
||||
## 5. Sets
|
||||
|
||||
`*NSET` and `*ELSET` are allowed in flat global, Part, or Assembly scope.
|
||||
|
||||
- Required parameter: respectively `NSET=<name>` or `ELSET=<name>`.
|
||||
- Optional flag: `GENERATE`.
|
||||
- Assembly scope additionally requires `INSTANCE=<active-instance-name>`.
|
||||
`INSTANCE=` is forbidden in flat global and Part scope.
|
||||
- Explicit data consists of comma-separated positive labels and/or names of
|
||||
sets of the same kind and scope. Empty trailing fields are ignored.
|
||||
- `GENERATE` data consists of exactly one `start, end, increment` row. All
|
||||
values are positive integers, `start <= end`, and `(end-start)` is divisible
|
||||
by `increment`.
|
||||
- Repeated declarations of the same set merge. Nested references are resolved
|
||||
independent of declaration order, cycles are rejected, and final membership
|
||||
is deterministic sorted-unique.
|
||||
- An Assembly set lifts active-Part local labels through its named Instance.
|
||||
It cannot reference an inactive or unknown Instance.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_set_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_generate`, `abaqus.semantic.set_cycle`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_set_member`, and
|
||||
`abaqus.semantic.wrong_instance`.
|
||||
|
||||
## 6. Material and Beam section
|
||||
|
||||
### 6.1 `*MATERIAL` and `*ELASTIC`
|
||||
|
||||
`*MATERIAL` is global-only, requires exactly `NAME=<name>`, and has no data.
|
||||
Material names are unique. Its `*ELASTIC` child is global model data, has no
|
||||
parameters, and has exactly one `young_modulus, poisson_ratio` row. Young's
|
||||
modulus is finite and positive; Poisson's ratio is finite and satisfies
|
||||
`-1 < nu < 0.5`. Temperature and field dependencies are not supported.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_material_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.duplicate_material`,
|
||||
`abaqus.semantic.elastic_without_material`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_elastic`, and
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_elastic_data`.
|
||||
|
||||
### 6.2 `*BEAM GENERAL SECTION`
|
||||
|
||||
- Scope: flat global or Part.
|
||||
- Parameters: required `SECTION=GENERAL`, `ELSET=<name>`, and
|
||||
`MATERIAL=<name>`; no others.
|
||||
- First data row: exactly `A, I_y, I_yz, I_z, J`. `A`, `I_y`, `I_z`, and `J`
|
||||
are finite and positive; `I_yz` must be finite and exactly zero for Phase 1.
|
||||
- Second data row: exactly three finite components of the local section-axis
|
||||
reference direction. Model validation rejects a zero direction or one
|
||||
parallel to an assigned element axis.
|
||||
- The material and set may be declared later, but must resolve. Every active
|
||||
B31 element has exactly one section assignment.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_section_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.unsupported_section`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_section_data`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_material`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_element_set`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_section`, and
|
||||
`abaqus.semantic.duplicate_section_assignment`.
|
||||
|
||||
### 6.3 `*TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS`
|
||||
|
||||
This optional record is in the same flat-global or Part scope as, and must
|
||||
immediately follow, the affected `*BEAM GENERAL SECTION`. It has no parameters
|
||||
and exactly one `K23, K13, SCF` data row. `K23` and `K13` are finite and
|
||||
positive. Phase 1 accepts only numeric `SCF=0`; omitted/default `0.25`, nonzero
|
||||
values, and the Abaqus `SCF` label are unsupported.
|
||||
|
||||
For isotropic `G=E/[2(1+nu)]`, FESA stores
|
||||
`A_sy=K23/G` and `A_sz=K13/G` with source `input`. If this keyword is absent,
|
||||
the semantic mapper stores `A_sy=A_sz=5A/6`, `SCF=0`, with source
|
||||
`phase1_default`.
|
||||
|
||||
The data order follows the Abaqus 2024
|
||||
[*TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS* reference](https://docs.software.vt.edu/abaqusv2024/English/SIMACAEKEYRefMap/simakey-r-transverseshearstiffness.htm);
|
||||
the restriction to numeric zero SCF and the effective-area mapping are FESA
|
||||
Phase 1 decisions.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_transverse_shear_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.orphan_transverse_shear`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_transverse_shear_data`, and
|
||||
`abaqus.semantic.nonzero_scf`.
|
||||
|
||||
## 7. Linear static step, BC, and load
|
||||
|
||||
### 7.1 `*BOUNDARY`
|
||||
|
||||
`*BOUNDARY` is allowed as global model data before the Step or inside the sole
|
||||
Step. It has no parameters. Each row is
|
||||
`node-or-nset, first_dof[, last_dof[, value]]`. `last_dof` defaults to
|
||||
`first_dof`; value defaults to zero. The inclusive DOF range is 1 through 6.
|
||||
Repeated identical prescriptions are deduplicated; differing values for one
|
||||
node/DOF are rejected.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_boundary_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_boundary_data`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_dof`, `abaqus.semantic.invalid_dof_range`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_node_target`, and
|
||||
`abaqus.semantic.conflicting_boundary`.
|
||||
|
||||
### 7.2 `*CLOAD`
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||||
|
||||
`*CLOAD` is Step-only and has no parameters. Each row is exactly
|
||||
`node-or-nset, dof, magnitude`; DOF is 1 through 6 and magnitude is finite.
|
||||
Loads on the same node/DOF are summed in input order after target resolution.
|
||||
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||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_cload_scope`,
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_cload_data`, `abaqus.semantic.invalid_dof`, and
|
||||
`abaqus.semantic.missing_node_target`.
|
||||
|
||||
### 7.3 `*STEP`, `*STATIC`, and `*END STEP`
|
||||
|
||||
`*STEP` is global-only. Optional parameters are `NAME=<name>` and
|
||||
`NLGEOM=NO`; omitted name becomes `Step-1`. Exactly one Step is required.
|
||||
`NLGEOM=YES` and every other option are unsupported.
|
||||
|
||||
Exactly one `*STATIC` occurs inside the Step. It has no parameters and accepts
|
||||
either no data row or one row of one through four finite positive values
|
||||
`initial_increment[, time_period[, minimum_increment[, maximum_increment]]]`.
|
||||
The values are accepted as load-step metadata; Phase 1 performs one linear
|
||||
solve.
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||||
|
||||
`*END STEP` has no parameters or data and closes the Step.
|
||||
|
||||
Diagnostics are `abaqus.syntax.invalid_step_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.unexpected_end_step`, `abaqus.syntax.unclosed_step`,
|
||||
`abaqus.semantic.step_count`, `abaqus.semantic.unsupported_step_option`,
|
||||
`abaqus.semantic.missing_static`, and
|
||||
`abaqus.semantic.invalid_static_data`.
|
||||
|
||||
## 8. Recognized no-op directives
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||||
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||||
These records are deliberately recognized and do not create Domain entities:
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||||
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||||
- `*HEADING`: global-only, no parameters, zero or more text data rows.
|
||||
- `*PREPRINT`: global-only, optional `ECHO`, `MODEL`, `HISTORY`, and `CONTACT`
|
||||
parameters, each with value `YES` or `NO`; no data.
|
||||
- `*RESTART`: Step-only, optional `WRITE` flag and optional nonnegative integer
|
||||
`FREQUENCY`; no data.
|
||||
- `*OUTPUT`: Step-only, exactly one `FIELD` or `HISTORY` flag and optional
|
||||
`VARIABLE=PRESELECT`; no data.
|
||||
|
||||
Diagnostics are the common unsupported-parameter diagnostic plus
|
||||
`abaqus.syntax.invalid_heading_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.invalid_preprint_scope`,
|
||||
`abaqus.syntax.invalid_restart_scope`, and
|
||||
`abaqus.syntax.invalid_output_scope`. There is no general no-op or
|
||||
ignore-unknown path.
|
||||
|
||||
## 9. Fixture matrix contract
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||||
|
||||
The tab-separated manifest columns are:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
case_id, outcome, fixture, expected_stage, expected_code, expected_line,
|
||||
node_count, element_count, node_set_count, element_set_count,
|
||||
prescribed_dof_count, nodal_load_count, shear_source, shear_area_y,
|
||||
shear_area_z, checked_node_set, checked_element_set
|
||||
```
|
||||
|
||||
For a valid case, the public `parse_deck()` and `map_deck_to_domain()` path must
|
||||
produce a Domain matching every populated expected field. Set checks use
|
||||
`name:local-label,...`. For an invalid case, that same public path must fail
|
||||
and contain the exact stage, code, and source line in the manifest. Partial
|
||||
decks and test-only semantic construction are not accepted.
|
||||
+43
-2
@@ -164,7 +164,7 @@ HDF5 파일에 저장하고 root에 schema version을 기록한다.
|
||||
|
||||
## ADR-010: 검증 계층별 허용오차
|
||||
|
||||
**상태:** Accepted
|
||||
**상태:** Accepted for threshold tests; cross-formulation correlation superseded by ADR-017
|
||||
|
||||
**상황:** 모든 물리량에 하나의 상대오차를 적용하면 영에 가까운 값이나 서로 다른
|
||||
규모의 결과를 올바르게 판정할 수 없다.
|
||||
@@ -177,6 +177,8 @@ HDF5 파일에 저장하고 root에 schema version을 기록한다.
|
||||
- 영에 가까운 값과 큰 값 모두 의미 있게 비교할 수 있다.
|
||||
- 모델별 예외 tolerance에는 문서화된 수치 근거가 필요하다.
|
||||
- 단일 tolerance보다 comparison request와 helper가 복잡해진다.
|
||||
- Abaqus와 FESA의 정식화가 다른 상관성 비교에는 ADR-017의 component별 RMSE와
|
||||
Relative L2 계약을 적용한다.
|
||||
|
||||
## ADR-011: 일관 단위계와 결과 좌표계
|
||||
|
||||
@@ -257,7 +259,7 @@ flat `Domain`으로 정규화한다. 외부 entity는 `(instance name, part-loca
|
||||
|
||||
## ADR-015: 명시적 물리량 선택 기반 CSV 검증
|
||||
|
||||
**상태:** Accepted
|
||||
**상태:** Superseded by ADR-017
|
||||
|
||||
**상황:** 현재 캔틸레버 reference에는 변위와 반력만 있고 per-model metadata는
|
||||
요구하지 않는다. 요소 내력과 응력 비교 기능은 해당 CSV가 추가되기 전에 구현해야
|
||||
@@ -297,3 +299,42 @@ toolset을 명시한다. CMake, CMake Presets, CTest 및 GoogleTest/GoogleMock
|
||||
보장 대상이 아니다.
|
||||
- 컴파일러 갱신에 따른 경고와 표준 라이브러리 동작은 전체 Debug/Release 검증에서
|
||||
다시 확인해야 한다.
|
||||
|
||||
## ADR-017: FESA 정식화 적합성과 Abaqus 결과 상관성의 이중 gate
|
||||
|
||||
**상태:** Accepted
|
||||
|
||||
**상황:** FESA의 2절점 Timoshenko Beam은 선택적 감차적분과 `SCF=0`을 사용하고
|
||||
Abaqus B31의 slenderness compensation을 구현하지 않는다. 따라서 `SCF=0.25`인
|
||||
Abaqus 결과에 기본 상대오차 \(10^{-5}\)를 적용하면 FESA 정식화 결함과 의도된
|
||||
정식화 차이를 구분할 수 없다. 현재 캔틸레버 reference에는 변위, 반력 및 요소
|
||||
단면력 CSV가 있다.
|
||||
|
||||
**결정:**
|
||||
|
||||
- FESA 정식화 적합성 gate는 해석해, 에너지, 강체 mode, 평형 및 엄격한 tolerance로
|
||||
FESA 자체 정식화를 검증한다.
|
||||
- Abaqus 결과 상관성 gate는 원본 Abaqus 입력과 CSV를 변경하지 않는다. FESA는
|
||||
동일한 기하·재료·하중과 명시적 전단강성을 사용하되 `SCF=0`인 별도 입력을
|
||||
production parser와 solver로 해석한다.
|
||||
- 상관성 gate는 요청된 모든 entity와 component가 유일하게 매칭되고 유한한
|
||||
component별 RMSE 및 Relative L2가 생성되면 evaluable이다. 서로 다른 정식화에
|
||||
기본 상대오차 \(10^{-5}\) pass/fail을 적용하지 않는다.
|
||||
- Relative L2의 reference norm이 영에 가까우면 해당 component의 characteristic
|
||||
absolute scale norm을 분모 하한으로 사용한다.
|
||||
- 병진과 회전, 힘과 모멘트처럼 단위가 다른 component를 하나의 RMSE 또는 norm에
|
||||
혼합하지 않는다.
|
||||
- Abaqus의 \((\mathbf t,\mathbf n_1,\mathbf n_2)\)와 FESA의
|
||||
\((\mathbf e_x,\mathbf e_y,\mathbf e_z)\)를 각각 일치시킨 모델에서 Abaqus
|
||||
`SF1,SF2,SF3,SM1,SM2,SM3`은 FESA \(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\) 순서로
|
||||
`SF1,SF3,SF2,SM3,SM1,SM2`를 사용한다.
|
||||
- 현재 캔틸레버 상관성 요청은 변위, 반력 및 요소 단면력을 명시한다. 요청하지 않은
|
||||
응력은 통과로 보고하지 않는다.
|
||||
|
||||
**결과와 트레이드오프:**
|
||||
|
||||
- FESA 구현 회귀와 상용 solver와의 모델 상관성을 서로 오인하지 않는다.
|
||||
- Abaqus 원본과 FESA 투영 입력을 함께 관리해야 하며 formulation 차이를
|
||||
`docs/VALIDATION.md`에 기록해야 한다.
|
||||
- 첫 상관성 보고서는 metric을 제시하지만 관측값에 맞춘 acceptance envelope를
|
||||
만들지 않는다. 후속 envelope에는 해석적 또는 mesh study 근거가 필요하다.
|
||||
|
||||
@@ -429,16 +429,17 @@ kernel을 추가한다.
|
||||
- `tests/reference`: CSV 골든 결과와 FESA HDF5 결과 비교
|
||||
- `reference/<model-id>`: Abaqus 입력과 현재 사용할 수 있는 결과 CSV
|
||||
|
||||
reference comparison request가 비교할 물리량과 CSV 경로, 상대 tolerance 및
|
||||
물리량별 절대 scale을 명시한다. 요청한 CSV가 없으면 실패하며 요청하지 않은 결과를
|
||||
통과로 표시하지 않는다. 현재 캔틸레버는 변위와 반력만 요청하고, 요소 내력과
|
||||
단면 도심 응력 adapter는 synthetic CSV로 검증한다.
|
||||
reference comparison request가 비교할 물리량과 CSV 경로 및 물리량별 절대 scale을
|
||||
명시한다. 요청한 CSV가 없으면 실패하며 요청하지 않은 결과를 통과로 표시하지
|
||||
않는다. 현재 캔틸레버는 변위, 반력 및 요소 단면력을 요청하고, 단면 도심 응력
|
||||
adapter는 synthetic CSV로 검증한다.
|
||||
|
||||
요소 내력 CSV의 `(Instance, Element Label, Node Label)` 위치에서
|
||||
`SF1,SF2,SF3,SM1,SM2,SM3`을 \(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\)로 매핑한다. 응력 CSV의
|
||||
`SF1,SF3,SF2,SM3,SM1,SM2`를 \(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\)로 매핑한다. 응력 CSV의
|
||||
같은 위치에 있는 `Sxx`는 단면 도심값 \(N/A\)와 비교한다. 단일 Instance에서는
|
||||
Instance 열 생략을 허용하되 comparison request가 제공한 Instance 이름으로
|
||||
보완한다.
|
||||
보완한다. Abaqus와 FESA의 정식화가 다른 상관성 비교는 component별 RMSE와
|
||||
Relative L2를 보고하며 관측값으로 만든 pass/fail tolerance를 적용하지 않는다.
|
||||
|
||||
reference helper는 반드시 public parser와 analysis 경로로 FESA 결과를 생성한다.
|
||||
테스트 전용 경로로 Domain이나 matrix를 직접 주입해 전체 파이프라인 결함을 숨기지
|
||||
|
||||
+279
-132
@@ -1,45 +1,234 @@
|
||||
# FESA Session Handoff
|
||||
|
||||
## 1. 문서 목적
|
||||
## 1. 목적과 기준 문서
|
||||
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||||
이 문서는 `solver-bootstrap` 완료 후 다음 세션에서
|
||||
`domain-and-input-skeleton` Phase를 바로 시작하기 위한 인수인계 기록이다.
|
||||
요구사항과 설계의 기준은 이 문서가 아니라 다음 파일이다.
|
||||
이 문서는 `beam-reference-qualification` 완료 후 새 세션에서 마지막 Phase 1 단계인
|
||||
`internal-release`를 시작하기 위한 인수인계 기록이다. 과거 phase의 구현 역사를
|
||||
반복하기보다 현재 기준선, 검증 결과, 남은 작업과 실행 순서를 제공한다.
|
||||
|
||||
- `/AGENTS.md`
|
||||
- `/docs/PRD.md`
|
||||
- `/docs/ARCHITECTURE.md`
|
||||
- `/docs/ADR.md`
|
||||
- `/docs/HARNESS.md`
|
||||
- `/docs/superpowers/specs/2026-07-29-abaqus-assembly-reference-design.md`
|
||||
- `/docs/superpowers/plans/2026-07-29-fesa-phase-1.md`
|
||||
다음 문서를 우선 기준으로 사용한다.
|
||||
|
||||
내용이 충돌하면 위 기준 문서와 `phases/`의 현재 상태를 우선한다.
|
||||
- `AGENTS.md`
|
||||
- `docs/PRD.md`
|
||||
- `docs/ARCHITECTURE.md`
|
||||
- `docs/ADR.md`
|
||||
- `docs/HARNESS.md`
|
||||
- `docs/HDF5_SCHEMA.md`
|
||||
- `docs/ABAQUS_INPUT_SUBSET.md`
|
||||
- `docs/formulation/timoshenko-beam-3d.md`
|
||||
- `docs/VALIDATION.md`
|
||||
- `phases/internal-release/index.json`
|
||||
- `phases/internal-release/step0.md`부터 `step4.md`
|
||||
|
||||
## 2. 현재 저장소 상태
|
||||
내용이 충돌하면 `AGENTS.md`, PRD/ADR/아키텍처, 완료된 phase metadata와 실제
|
||||
테스트를 우선한다. 특히 `internal-release`의 기존 Step 0과 Step 4에 남아 있는
|
||||
reference 범위 설명은 4절의 최신 계약으로 바로잡은 뒤 release evidence에 사용한다.
|
||||
|
||||
## 2. Git과 Phase 상태
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||||
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||||
2026-08-03 기준 구현 상태는 다음과 같다.
|
||||
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||||
- 기준 브랜치: `dev`
|
||||
- 원격 브랜치: `origin/dev`
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||||
- `solver-bootstrap`이 병합된 기준 커밋:
|
||||
`8faaf4db9948f7a83f9341397d2a4177dce51fd7`
|
||||
- 완료 Phase: `solver-bootstrap`
|
||||
- 다음 Phase: `domain-and-input-skeleton`
|
||||
- 다음 Step: `0 - semantic-domain-and-origin-types`
|
||||
- `domain-and-input-skeleton`의 네 Step은 모두 `pending`이다.
|
||||
- 활성 blocker는 없다.
|
||||
- 이 문서 갱신 직전 구현 HEAD: `6bc7cc3adadded6f1a2a0ed45449b2264c0f7a4e`
|
||||
- `feat-beam-reference-qualification`은 `dev`에 fast-forward 병합된 뒤 로컬에서
|
||||
삭제됐다.
|
||||
- `internal-release`를 제외한 `phases/index.json`의 모든 phase가 `completed`다.
|
||||
- 다음 Phase: `internal-release`
|
||||
- 다음 Step: Step 0 `release-checklist`
|
||||
- Step 0부터 Step 4까지 모두 `pending`이다.
|
||||
- 이 문서의 갱신은 구현 기준선 다음의 docs-only commit이다.
|
||||
|
||||
`solver-bootstrap`에서 다음 기반이 구현되었다.
|
||||
새 세션에서는 기록된 hash를 강제로 맞추지 말고 로컬과 원격의 실제 상태를 먼저
|
||||
확인한다. 이 HANDOFF commit이 push된 뒤에는 `dev`와 `origin/dev`가 같은 commit을
|
||||
가리켜야 한다.
|
||||
|
||||
- Visual Studio 2026, MSVC v145, Windows x64용 CMake Preset
|
||||
- C++20 `fesa_core`와 `fesa` CLI 골격
|
||||
- MKL, TBB, HDF5, GoogleTest package discovery와 dependency smoke test
|
||||
- typed entity ID, `Vec3`, source location, diagnostic, status 값 타입
|
||||
- Harness Python characterization test와 workspace validation
|
||||
```powershell
|
||||
git switch dev
|
||||
git status --short --branch
|
||||
git rev-parse HEAD
|
||||
git rev-parse origin/dev
|
||||
git rev-list --left-right --count origin/dev...dev
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 3. 검증된 개발환경
|
||||
reset, rebase 또는 force push로 차이를 숨기지 않는다. 예상하지 못한 변경이 있으면
|
||||
소유자를 확인하고 보존한다.
|
||||
|
||||
새 PowerShell 세션에서 configure 또는 Harness 실행 전에 다음 환경 변수를 설정한다.
|
||||
절대경로를 tracked CMake 파일에 넣지 않는다.
|
||||
## 3. 완료된 Phase 1 기준선
|
||||
|
||||
현재 production 경로는 다음 기능을 제공한다.
|
||||
|
||||
- Abaqus `.inp` 제한 부분집합의 flat/orphan mesh 또는 좌표변환이 없는 단일
|
||||
Part/Assembly/Instance 모델 파싱과 semantic validation
|
||||
- 2절점 3D Isoparametric Timoshenko Beam, 등방성 선형 탄성, 일반 단면,
|
||||
`*BOUNDARY`, `*CLOAD`, 단일 선형 정적 Step
|
||||
- MSVC v145, Intel oneAPI MKL PARDISO와 TBB를 사용하는 Windows x64 해석 경로
|
||||
- canonical contribution ordering에 기반한 결정론적 병렬 요소 평가와 조립
|
||||
- 원래 full equation에서 변위, 반력과 평형을 복구하는 선형 정적 해석
|
||||
- 두 요소 끝의 section strain, section force, centroid/recovery-point `Sxx` 회복
|
||||
- node/element provenance, component와 좌표계 metadata를 포함한 완전한
|
||||
`ResultDatabase`
|
||||
- 입력 원본 없이 model, analysis와 결과를 재구성할 수 있는 HDF5 schema `2.0.0`
|
||||
- 변위, 반력, 요소 단면력용 Abaqus CSV adapter와 component별 상관성 보고 CLI
|
||||
|
||||
결과 계약과 Beam reference phase의 세부 완료 기록은 다음 파일에 있다.
|
||||
|
||||
- `phases/result-contract-completion/index.json`
|
||||
- `phases/beam-reference-qualification/index.json`
|
||||
- `docs/HDF5_SCHEMA.md`
|
||||
- `docs/VALIDATION.md`
|
||||
|
||||
`internal-release`에서는 위 solver 계약을 다시 설계하지 않는다. 설치, clean consumer,
|
||||
scale measurement와 release evidence에 필요한 최소 변경만 수행한다.
|
||||
|
||||
## 4. 검증 상태와 남은 제한
|
||||
|
||||
### 4.1 이중 검증 gate
|
||||
|
||||
`docs/VALIDATION.md`가 검증 결과의 단일 상세 보고서다.
|
||||
|
||||
- Gate A — FESA 정식화 적합성: **PASS**
|
||||
- Gate B — Abaqus 결과 상관성: **EVALUABLE**
|
||||
|
||||
Gate A는 해석해, strain energy, 강체 mode, 회전 불변성, 평형과 결정성을 엄격한
|
||||
tolerance로 검증한다. Gate B는 Abaqus B31과 FESA 정식화의 차이를 인정하고
|
||||
component별 RMSE와 Relative L2를 보고한다. Gate B의 `EVALUABLE`은 모든 요청
|
||||
entity/component가 유일하게 매칭되고 metric이 유한하다는 뜻이며, 임의의 상관성
|
||||
pass/fail threshold를 통과했다는 뜻은 아니다.
|
||||
|
||||
현재 cantilever reference의 주요 Relative L2는 다음과 같다.
|
||||
|
||||
| 결과 | Component | Relative L2 |
|
||||
|---|---|---:|
|
||||
| displacement | `Uz` | `0.0022349969291714038` |
|
||||
| displacement | `Ry` | `0.0000010416581667076092` |
|
||||
| reaction | `RFz` | `4.4393520322089023e-13` |
|
||||
| reaction | `RMy` | `2.591919334788851e-13` |
|
||||
| internal force | `Vz` | `2.7107472798172426e-13` |
|
||||
| internal force | `My` | `0.082541022764834646` |
|
||||
|
||||
18개 전체 component의 count, RMSE와 Relative L2는 `docs/VALIDATION.md`를 사용한다.
|
||||
|
||||
### 4.2 Reference 모델과 축 매핑
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||||
|
||||
- Abaqus provenance는 `reference/cantilever beam/cantilever beam.inp`와 세 CSV다.
|
||||
- Abaqus 원본 모델의 `SCF=0.25`는 보존한다.
|
||||
- FESA projection은 `reference/cantilever beam/cantilever beam fesa.inp`이며 다른
|
||||
의미 입력을 유지하고 `SCF=0`을 사용한다.
|
||||
- FESA에 Abaqus SCF 보정이나 결과 맞춤 계수를 추가하지 않는다.
|
||||
|
||||
요소력 CSV는 다음 순서로 매핑한다.
|
||||
|
||||
| FESA | Abaqus CSV |
|
||||
|---|---|
|
||||
| `N` | `SF1` |
|
||||
| `Vy` | `SF3` |
|
||||
| `Vz` | `SF2` |
|
||||
| `T` | `SM3` |
|
||||
| `My` | `SM1` |
|
||||
| `Mz` | `SM2` |
|
||||
|
||||
### 4.3 아직 완료되지 않은 검증
|
||||
|
||||
- 실제 Abaqus 결과로 검증된 물리량은 변위, 반력과 요소 단면력이다.
|
||||
- Abaqus 도심 응력 CSV는 제공되지 않았다. `StressCsv`는 synthetic fixture로 schema와
|
||||
entity mapping만 검증했으며 응력은 **not yet Abaqus-qualified**다.
|
||||
- synthetic internal-force fixture도 adapter 단위 검증에 계속 사용하지만, 요소
|
||||
단면력 자체는 별도의 실제 Abaqus golden CSV와 상관성 비교가 완료됐다.
|
||||
- 내부 배포용 Release build, install tree, clean consumer smoke test와 약 100,000 DOF
|
||||
측정은 아직 실행되지 않았다. 증거 없이 완료 표시하지 않는다.
|
||||
|
||||
### 4.4 `internal-release` Step 문서의 계약 불일치
|
||||
|
||||
`phases/internal-release/step0.md`와 `step4.md`에는 beam reference phase 이전의 문구가
|
||||
남아 있다.
|
||||
|
||||
- “현재 Abaqus displacement/reaction comparison”은 변위·반력·요소 단면력
|
||||
correlation으로 갱신해야 한다.
|
||||
- “내력·응력은 synthetic coverage”라는 묶음 표현은 요소 단면력과 응력을 분리해야
|
||||
한다. 요소 단면력은 real golden correlation과 synthetic adapter coverage가 모두
|
||||
있고, 응력만 synthetic adapter coverage다.
|
||||
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||||
새 세션은 Harness 실행 전에 이 두 Step 문서와 관련 checklist 문구를 현재
|
||||
`docs/PRD.md` 8절 및 `docs/VALIDATION.md`와 일치시켜야 한다. 이 정렬은 검증 범위의
|
||||
확장이 아니라 이미 완료된 증거를 정확히 기술하는 작업이다.
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## 5. 다음 Phase: `internal-release`
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||||
Phase metadata는 `phases/internal-release/index.json`에 있다. Step은 순서대로 실행한다.
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### Step 0 — `release-checklist`
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||||
- `docs/BUILDING.md`, `docs/INPUT_FORMAT.md`, `docs/RELEASE_CHECKLIST.md`를 작성한다.
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||||
- PRD 8절의 각 내부 배포 기준에 고유 checklist ID를 부여한다.
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||||
- 실제 target, preset, example과 evidence command를 CMake에서 재확인한다.
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||||
- 미실행 Release/install/benchmark 항목을 완료 표시하지 않는다.
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||||
- 4.4절의 stale reference 문구를 먼저 바로잡는다.
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||||
### Step 1 — `cmake-install-package`
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- `cmake --install`로 내부 배포용 install tree를 만든다.
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||||
- CLI, `fesa_core`, public headers, CMake package config, example, schema/input/validation
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||||
문서와 runtime DLL inventory를 포함한다.
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||||
- install config에 absolute build path가 남는 실패 검사를 먼저 작성한다.
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||||
- installer, registry write, 외부 dependency 다운로드와 public ABI 약속은 범위 밖이다.
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||||
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### Step 2 — `install-tree-smoke-test`
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||||
- source/build tree를 참조하지 않는 consumer configure/link test를 만든다.
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||||
- 설치된 CLI의 `--version`, example solve와 생성 HDF5 open을 검증한다.
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||||
- 개발 PATH의 `fesa.exe`나 source include fallback으로 결함을 숨기지 않는다.
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||||
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||||
### Step 3 — `phase1-scale-benchmark`
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||||
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||||
- 약 100,000 DOF Beam chain에서 generation/parsing, assembly, PARDISO solve,
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||||
recovery와 HDF5 write 시간을 분리해 측정한다.
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||||
- 재현 가능한 Windows memory metric, thread/solver 설정과 실제 DOF 수를 기록한다.
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||||
- finite result, 평형과 정상 종료는 검사하되 임의 시간·speedup 기준은 만들지 않는다.
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||||
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||||
### Step 4 — `release-evidence-gate`
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||||
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||||
- Debug와 Release configure/build/test를 새로 실행한다.
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||||
- test count가 0이 아닌지 확인한다.
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||||
- Harness pytest, reference, determinism, HDF5 inspection, install-tree smoke test와 scale
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||||
benchmark 증거를 checklist ID에 연결한다.
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||||
- 모든 수용 조건에 현재 실행 증거가 있을 때만 Step과 Phase를 `completed`로 바꾼다.
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||||
- 실패나 미실행 항목이 있으면 정확한 blocker를 남기고 release 완료를 선언하지 않는다.
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||||
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||||
## 6. 유지해야 할 경계
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||||
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||||
- C++20, Visual Studio 2026 MSVC v145와 Windows x64 기준을 유지한다.
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||||
- `core`, `model`, `fem`, `elements`에 Abaqus, MKL, TBB 또는 HDF5 API를 노출하지
|
||||
않는다.
|
||||
- solver semantic model과 result contract에 installer 또는 serialization 전용 타입을
|
||||
추가하지 않는다.
|
||||
- dependency는 개발 환경에 사전 설치된 버전을 사용하며 package 중 다운로드하지
|
||||
않는다.
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||||
- install tree는 source/build tree의 절대경로에 의존하지 않아야 한다.
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||||
- Debug와 Release artifact/runtime을 혼합하지 않는다.
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||||
- FESA는 단위 변환을 수행하지 않는다.
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||||
- performance 수치를 correctness gate로 바꾸지 않는다.
|
||||
- stress를 Abaqus-qualified로 표현하지 않는다.
|
||||
- 테스트를 disable하거나 제외해 release evidence를 만들지 않는다.
|
||||
- 사용자가 명시적으로 요청하지 않은 phase 실행에서는 `--push`를 사용하지 않는다.
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||||
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||||
## 7. 검증 기준선과 개발환경
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||||
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||||
### 7.1 마지막 확인 결과
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||||
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||||
2026-08-03의 beam reference qualification 완료 및 `dev` 병합 후 다음을 확인했다.
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||||
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||||
- `cmake --build --preset windows-debug`: 성공, 새 MSVC warning 없음
|
||||
- `ctest --preset windows-debug --output-on-failure`: 68/68 통과
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||||
- `uv run --with pytest python -m pytest -v -rs`: 20/20 통과
|
||||
- thread `{1,2,16}`에서 10회 반복한 조립/해석 결과: bitwise 동일
|
||||
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||||
이 수치는 새 세션이 유지해야 할 Debug baseline이다. Release와 install-tree 결과로
|
||||
확대 해석하지 않는다.
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||||
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||||
### 7.2 Package 설정
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||||
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||||
새 PowerShell 세션에서 configure 전에 현재 설치 위치를 확인한다. tracked preset이나
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||||
CMake 파일에 사용자별 절대경로를 넣지 않는다.
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||||
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||||
```powershell
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||||
$env:MKL_DIR = "C:\Program Files (x86)\Intel\oneAPI\2026.1\lib\cmake\mkl"
|
||||
@@ -53,18 +242,8 @@ Test-Path "$env:HDF5_DIR\hdf5-config.cmake"
|
||||
Test-Path "$env:GTest_DIR\GTestConfig.cmake"
|
||||
```
|
||||
|
||||
네 확인 결과가 모두 `True`여야 한다. GoogleTest 원본 clone은
|
||||
`C:\git\googletest`에 있지만 FESA configure에는 v145/x64/CRT 조건으로 설치한 위
|
||||
package directory를 사용한다.
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||||
|
||||
2026-07-30 `dev` baseline에서 다음 검증을 통과했다.
|
||||
|
||||
- Debug configure와 build 성공
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||||
- CTest 4개 중 4개 성공
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||||
- Harness pytest 20개 중 20개 성공
|
||||
- dependency smoke test에서 MKL 2026.1, TBB, HDF5와 GoogleTest runtime 확인
|
||||
|
||||
검증 명령:
|
||||
네 경로가 모두 유효한 같은 셸에서 preset을 실행한다. cache가 없거나 package 위치가
|
||||
변경됐을 때만 `--fresh` configure를 사용한다.
|
||||
|
||||
```powershell
|
||||
cmake --fresh --preset windows-debug
|
||||
@@ -73,105 +252,73 @@ ctest --preset windows-debug --output-on-failure
|
||||
uv run --with pytest python -m pytest -v -rs
|
||||
```
|
||||
|
||||
환경 변수를 설정하지 않은 불완전한 CMake cache에서는
|
||||
`ALL_BUILD.vcxproj`가 없다는 빌드 오류가 발생할 수 있다. 이 경우 위 환경 변수를
|
||||
먼저 설정하고 `cmake --fresh --preset windows-debug`부터 다시 실행한다.
|
||||
|
||||
## 4. 확정된 Phase 1 범위
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||||
|
||||
- 소변형 선형 정적해석과 단일 `*STEP`, `*STATIC`
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||||
- 절점당 6자유도를 갖는 2절점 3D Isoparametric Timoshenko Beam
|
||||
- 등방성 선형 탄성, 일반 Beam 단면, `*BOUNDARY`, `*CLOAD`
|
||||
- Abaqus 2024 `.inp` 제한 부분집합
|
||||
- flat/orphan mesh 또는 좌표변환이 없는 단일 Assembly·단일 Instance
|
||||
- C++20, MSVC v145, MKL PARDISO, oneTBB, HDF5
|
||||
|
||||
이번 Phase에서 여러 Instance, Instance 좌표변환, 다른 요소, 해석 equation 구성,
|
||||
Beam stiffness kernel, MKL solve와 HDF5 writer를 구현하지 않는다.
|
||||
|
||||
## 5. 입력 및 semantic model 결정사항
|
||||
|
||||
- `io/abaqus`는 syntax와 scope를 보존하고 해석 알고리즘을 알지 않는다.
|
||||
- `model`은 Abaqus keyword record가 아니라 정규화된 solver semantic model을
|
||||
소유한다.
|
||||
- 계층형 입력에서는 모든 Part를 파싱하되 Assembly의 단일 Instance가 참조하는
|
||||
Part만 `Domain`에 포함한다.
|
||||
- 외부 entity는 `(instance name, part-local label)` 복합 식별자를 사용하고 내부
|
||||
dense ID와 분리한다.
|
||||
- flat mesh는 `part_name`과 `instance_name`을 빈 값으로 표현한다.
|
||||
- 여러 Assembly/Instance, Instance transform, instance-local mesh 수정과
|
||||
flat/계층 mesh 혼합은 source location이 포함된 diagnostic으로 거부한다.
|
||||
- `Domain`은 build 이후 불변으로 취급한다.
|
||||
- equation ID를 `Node`나 `Element`에 저장하지 않는다.
|
||||
- `*TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS`가 생략되면
|
||||
\(A_{sy}=A_{sz}=5A/6\), `SCF=0`과
|
||||
`ShearPropertySource::phase1_default`를 적용한다.
|
||||
- 명시된 nonzero `SCF`는 지원하지 않고 거부한다.
|
||||
|
||||
## 6. 다음 Phase 실행 순서
|
||||
|
||||
Phase 정의는 `/phases/domain-and-input-skeleton/`에 있다.
|
||||
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||||
1. `step0.md` — semantic domain과 entity origin 값 타입
|
||||
2. `step1.md` — `DomainBuilder` validation과 불변 `Domain`
|
||||
3. `step2.md` — Part/Assembly/Instance scope를 보존하는 Abaqus syntax parser
|
||||
4. `step3.md` — flat 또는 단일 활성 Instance를 동일한 `Domain`으로 정규화
|
||||
|
||||
각 Step은 TDD 순서를 지킨다.
|
||||
|
||||
1. Step 파일과 선행 파일을 모두 읽는다.
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||||
2. 요청된 동작을 보여주는 실패 테스트를 먼저 작성하고 실패를 확인한다.
|
||||
3. 테스트를 통과시키는 최소 구현만 추가한다.
|
||||
4. focused test와 전체 CTest를 실행한다.
|
||||
5. Harness가 Step 상태와 summary를 기록하게 한다.
|
||||
|
||||
Harness 실행 전에는 작업 트리가 clean이어야 한다. 이 `HANDOFF.md`를 포함한 필요한
|
||||
변경을 먼저 커밋하고 `dev`가 clean인지 확인한다.
|
||||
Release evidence는 `internal-release` Step에서 새로 생성한다.
|
||||
|
||||
```powershell
|
||||
git switch dev
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||||
git status --short --branch
|
||||
git fetch origin
|
||||
git rev-parse dev
|
||||
git rev-parse origin/dev
|
||||
python scripts/execute.py domain-and-input-skeleton
|
||||
cmake --preset windows-release
|
||||
cmake --build --preset windows-release
|
||||
ctest --preset windows-release --output-on-failure
|
||||
```
|
||||
|
||||
executor는 `feat-domain-and-input-skeleton` 브랜치를 생성하거나 checkout한다.
|
||||
원격 push는 사용자가 명시적으로 요청한 경우에만 `--push`를 사용한다.
|
||||
## 8. Harness 주의사항
|
||||
|
||||
## 7. 구현 시 지켜야 할 경계
|
||||
표준 실행 명령은 다음과 같다.
|
||||
|
||||
- public header는 `include/fesa/`, 구현은 `src/fesa/`, 테스트는 `tests/`에 둔다.
|
||||
- `core`와 `model` public API에 Abaqus, MKL, TBB 또는 HDF5 타입을 노출하지 않는다.
|
||||
- parser record를 `Domain`에 저장하지 않는다.
|
||||
- parser 단계에서 active Part를 선택하거나 `Domain`을 생성하지 않는다.
|
||||
- semantic mapper가 Instance transform을 조용히 무시하지 않게 한다.
|
||||
- 잘못된 model 값을 자동 보정하지 않고 가능한 diagnostic을 수집한다.
|
||||
- public mutable `Domain` accessor를 추가하지 않는다.
|
||||
- 여러 Instance container, 범용 factory/registry와 미래 기능용 빈 클래스를 만들지
|
||||
않는다.
|
||||
- production parser와 validation 경로를 우회하는 test helper를 만들지 않는다.
|
||||
```powershell
|
||||
python scripts/execute.py internal-release
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 8. Reference 검증 상태
|
||||
이전 beam reference phase에서 Harness child가 WindowsApps PowerShell을 시작하지 못해
|
||||
`CreateProcessAsUserW` 오류가 반복됐다. 동일 저장소와 preset에서 직접 실행한 수용
|
||||
명령은 성공했고, `stepN-output.json`에는 child 환경 blocker와 직접 실행 증거를
|
||||
구분해 기록했다.
|
||||
|
||||
현재 샘플은 `/reference/cantilever beam/`에 있다.
|
||||
새 세션에서는 다음 원칙을 지킨다.
|
||||
|
||||
- Abaqus input
|
||||
- displacement CSV
|
||||
- reaction CSV
|
||||
1. 먼저 표준 Harness 실행을 시도한다.
|
||||
2. 같은 child shell 오류가 발생하면 중복 executor를 시작하지 말고 남은 process를
|
||||
확인한다.
|
||||
3. 직접 실행한 명령과 Harness 실행 결과를 혼동하지 않고 metadata에 사실대로 적는다.
|
||||
4. 사용자 profile이나 drive root를 `--codex-add-dir`로 허용하지 않는다.
|
||||
5. global Codex 설정을 임시 변경했다면 원래 값을 기록하고 종료 즉시 복원·재확인한다.
|
||||
6. 사용자가 push를 명시하지 않은 phase 실행에는 `--push`를 추가하지 않는다.
|
||||
|
||||
per-model metadata는 사용하지 않는다. 현재 샘플 검증은 변위와 반력만 요청한다.
|
||||
요소 내력과 요소 절점 단면 도심 `Sxx` CSV는 추후 추가한다. 다만 해당 CSV reader와
|
||||
비교 kernel은 이후 계획된 Phase에서 synthetic CSV로 함께 구현하고 검증해야 한다.
|
||||
## 9. 새 세션 시작 순서
|
||||
|
||||
## 9. 다음 Phase 완료 조건
|
||||
1. `AGENTS.md`와 이 문서를 읽는다.
|
||||
2. `docs/PRD.md` 8절, `docs/VALIDATION.md`, `phases/internal-release/index.json`과
|
||||
Step 0~4를 읽는다.
|
||||
3. Git 상태와 `dev == origin/dev`를 확인한다.
|
||||
4. 4.4절의 Step 0/4 reference 범위 문구를 최신 계약에 맞춘다.
|
||||
5. Debug baseline을 새로 실행한다.
|
||||
6. Step 0의 release 문서와 checklist 요구조건을 먼저 테스트 가능한 형태로 고정한다.
|
||||
7. 다음 명령으로 Phase를 실행한다.
|
||||
|
||||
- `phases/domain-and-input-skeleton/index.json`의 Step 0~3이 모두 `completed`
|
||||
- `phases/index.json`에서 `domain-and-input-skeleton`이 `completed`
|
||||
- focused test와 전체 CTest 통과
|
||||
- Harness pytest가 0개가 아닌 상태로 전체 통과
|
||||
- 새 MSVC 경고 없음
|
||||
- flat fixture와 단일 무변환 Instance fixture가 동등한 활성 `Domain` 생성
|
||||
- 복합 origin 보존, 미참조 Part 제외와 미지원 scope/transform diagnostic 검증
|
||||
- 변경사항 review 후 `feat-domain-and-input-skeleton`을 `dev`에 병합
|
||||
```powershell
|
||||
python scripts/execute.py internal-release
|
||||
```
|
||||
|
||||
각 Step에서는 실패하는 검사 또는 미충족 evidence를 먼저 확인하고, 최소 변경으로
|
||||
수용 조건을 만족시킨 뒤 focused test와 전체 test를 실행한다. Step output과 phase
|
||||
metadata는 실제 명령 결과를 그대로 반영한다.
|
||||
|
||||
## 10. `internal-release` 완료 조건
|
||||
|
||||
- `phases/internal-release/index.json`의 Step 0~4가 모두 `completed`
|
||||
- `phases/index.json`의 `internal-release`가 `completed`
|
||||
- PRD 8절의 모든 기준이 고유 checklist ID와 실제 증거에 연결됨
|
||||
- Debug/Release build에 새 MSVC warning이 없음
|
||||
- Debug/Release CTest와 Harness pytest가 0개가 아닌 상태로 모두 통과
|
||||
- `cmake --install` 결과에 요구 binary/library/header/document/example/runtime
|
||||
inventory가 포함됨
|
||||
- source/build tree를 숨긴 install consumer와 CLI/HDF5 smoke test 통과
|
||||
- 약 100,000 DOF benchmark의 correctness, stage time, memory와 환경 기록 완료
|
||||
- Gate A PASS와 Gate B EVALUABLE의 의미 및 Abaqus stress 제한을 release 문서가
|
||||
정확히 유지함
|
||||
- 실패하거나 미실행인 증거가 없는 경우에만 내부 배포 완료 선언
|
||||
|
||||
새 세션의 권장 첫 요청은 다음과 같다.
|
||||
|
||||
> `docs/HANDOFF.md`와 `internal-release`의 index/step0~4를 읽고 현재 `dev`
|
||||
> baseline과 beam reference 검증 범위를 확인해주세요. Step 0과 Step 4의 stale
|
||||
> reference 문구를 PRD/VALIDATION에 맞춘 뒤 `internal-release` Phase를 시작해주세요.
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,168 @@
|
||||
# FESA HDF5 Schema 2.0.0
|
||||
|
||||
## 1. Scope and version compatibility
|
||||
|
||||
Schema `2.0.0` is the self-contained Phase 1 result contract. One file contains
|
||||
the active normalized model, its single linear-static analysis definition and
|
||||
solver settings, and every nodal and Beam result needed without the source
|
||||
`.inp` file. FESA performs no unit conversion.
|
||||
|
||||
Schema `1.0.0` was the earlier minimal vertical slice. Version `2.0.0` changes
|
||||
the required model and result objects, so it is a new major version rather than
|
||||
an in-place change to `1.0.0`. The current writer and reader accept exactly
|
||||
`2.0.0`; every other version fails with `hdf5.unsupported_schema`. A future
|
||||
reader may explicitly add support for compatible minor versions, but must not
|
||||
infer compatibility from a version prefix.
|
||||
|
||||
## 2. Common rules
|
||||
|
||||
- Root attributes are variable-length UTF-8 strings:
|
||||
`schema_version="2.0.0"`, `fesa_version`, and
|
||||
`unit_policy="consistent_input_units_no_conversion"`, `input_source`, and
|
||||
`input_fingerprint`. `input_source` is the UTF-8 path supplied to the solve
|
||||
request. `input_fingerprint` is `fnv1a64:` followed by the 16 lowercase
|
||||
hexadecimal digits of FNV-1a 64 over the original input bytes; it is a
|
||||
reproducibility identifier, not a cryptographic integrity guarantee.
|
||||
- Integer datasets use the stated little-endian fixed-width type. Floating
|
||||
datasets use IEEE 754 little-endian `float64`. Strings are variable-length
|
||||
UTF-8.
|
||||
- `dense_index` is a contiguous 0-based row index. Semantic `internal_id`
|
||||
values are nonnegative and are not assumed to be dense or ordered.
|
||||
- Flat/orphan mesh `part_name` and `instance_name` values are empty strings.
|
||||
- Ragged arrays use an offset dataset of length `row_count + 1`. Offsets start
|
||||
at zero, are nondecreasing, and the final offset equals the flattened row
|
||||
count. Input order is preserved.
|
||||
- Numeric field datasets carry UTF-8 `coordinate_system` and `components`
|
||||
attributes where listed. `components` is a comma-separated ordered list.
|
||||
- Step and frame group names are contiguous decimal indices beginning at zero.
|
||||
Phase 1 requires exactly one analysis step and one result step with the same
|
||||
name, and exactly one result frame in that step.
|
||||
|
||||
## 3. Required objects
|
||||
|
||||
### 3.1 Model
|
||||
|
||||
Let `N`, `E`, `M`, `S`, `NS`, and `ES` be the node, Beam element, material,
|
||||
section, node-set, and element-set counts. Let `P` be the total number of
|
||||
section recovery points, `NM` the total node-set membership count, and `EM` the
|
||||
total element-set membership count.
|
||||
|
||||
| Path | Type | Rank and shape | Attributes / meaning |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| `/model/nodes/dense_index` | `uint64` | 1, `[N]` | contiguous row index |
|
||||
| `/model/nodes/internal_id` | `int64` | 1, `[N]` | `NodeId` |
|
||||
| `/model/nodes/part_name` | UTF-8 | 1, `[N]` | entity provenance |
|
||||
| `/model/nodes/instance_name` | UTF-8 | 1, `[N]` | entity provenance |
|
||||
| `/model/nodes/local_label` | `int64` | 1, `[N]` | external local label |
|
||||
| `/model/nodes/coordinates` | `float64` | 2, `[N,3]` | `coordinate_system="global"`, `components="X,Y,Z"` |
|
||||
| `/model/elements/dense_index` | `uint64` | 1, `[E]` | contiguous row index |
|
||||
| `/model/elements/internal_id` | `int64` | 1, `[E]` | `ElementId` |
|
||||
| `/model/elements/part_name` | UTF-8 | 1, `[E]` | entity provenance |
|
||||
| `/model/elements/instance_name` | UTF-8 | 1, `[E]` | entity provenance |
|
||||
| `/model/elements/local_label` | `int64` | 1, `[E]` | external local label |
|
||||
| `/model/elements/connectivity` | `uint64` | 2, `[E,2]` | node `dense_index`, ordered end `-1,+1` |
|
||||
| `/model/elements/material_id` | `int64` | 1, `[E]` | references material `internal_id` |
|
||||
| `/model/elements/section_id` | `int64` | 1, `[E]` | references section `internal_id` |
|
||||
| `/model/materials/internal_id` | `int64` | 1, `[M]` | `MaterialId` |
|
||||
| `/model/materials/name` | UTF-8 | 1, `[M]` | material name |
|
||||
| `/model/materials/young_modulus` | `float64` | 1, `[M]` | finite, positive |
|
||||
| `/model/materials/poisson_ratio` | `float64` | 1, `[M]` | finite, `-1 < nu < 0.5` |
|
||||
| `/model/sections/internal_id` | `int64` | 1, `[S]` | `SectionId` |
|
||||
| `/model/sections/name` | UTF-8 | 1, `[S]` | section name |
|
||||
| `/model/sections/area` | `float64` | 1, `[S]` | `A` |
|
||||
| `/model/sections/moment_y` | `float64` | 1, `[S]` | `Iy` |
|
||||
| `/model/sections/moment_z` | `float64` | 1, `[S]` | `Iz` |
|
||||
| `/model/sections/torsion_constant` | `float64` | 1, `[S]` | `J` |
|
||||
| `/model/sections/shear_area_y` | `float64` | 1, `[S]` | applied `Asy` |
|
||||
| `/model/sections/shear_area_z` | `float64` | 1, `[S]` | applied `Asz` |
|
||||
| `/model/sections/shear_source` | `uint8` | 1, `[S]` | `0=input`, `1=phase1_default` |
|
||||
| `/model/sections/orientation` | `float64` | 2, `[S,3]` | `coordinate_system="global"`, `components="X,Y,Z"` |
|
||||
| `/model/sections/recovery_point_offsets` | `uint64` | 1, `[S+1]` | offsets into `recovery_points` |
|
||||
| `/model/sections/recovery_points` | `float64` | 2, `[P,2]` | `coordinate_system="element_local"`, `components="y,z"` |
|
||||
| `/model/sets/node/names` | UTF-8 | 1, `[NS]` | exact node-set names |
|
||||
| `/model/sets/node/member_offsets` | `uint64` | 1, `[NS+1]` | offsets into `members` |
|
||||
| `/model/sets/node/members` | `int64` | 1, `[NM]` | `NodeId`, input set/member order |
|
||||
| `/model/sets/element/names` | UTF-8 | 1, `[ES]` | exact element-set names |
|
||||
| `/model/sets/element/member_offsets` | `uint64` | 1, `[ES+1]` | offsets into `members` |
|
||||
| `/model/sets/element/members` | `int64` | 1, `[EM]` | `ElementId`, input set/member order |
|
||||
|
||||
### 3.2 Analysis
|
||||
|
||||
`/analysis/steps/0` has UTF-8 attribute `name`. Let `B` be the prescribed-DOF
|
||||
count and `L` the nodal-load count.
|
||||
|
||||
| Path | Type | Rank and shape | Attributes / meaning |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| `/analysis/steps/0/boundary_conditions/node_ids` | `int64` | 1, `[B]` | target `NodeId` |
|
||||
| `/analysis/steps/0/boundary_conditions/dofs` | `uint8` | 1, `[B]` | Abaqus/FESA DOF number 1 through 6 |
|
||||
| `/analysis/steps/0/boundary_conditions/values` | `float64` | 1, `[B]` | prescribed value |
|
||||
| `/analysis/steps/0/nodal_loads/node_ids` | `int64` | 1, `[L]` | target `NodeId` |
|
||||
| `/analysis/steps/0/nodal_loads/values` | `float64` | 2, `[L,6]` | `coordinate_system="global"`, `components="Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz"` |
|
||||
|
||||
`/analysis/solver_settings` has the exact UTF-8 attributes used by the Phase 1
|
||||
pipeline: `backend="mkl_pardiso"`,
|
||||
`matrix_storage="symmetric_upper_csr"`,
|
||||
`matrix_type="symmetric_positive_definite"`,
|
||||
`constraint_method="essential_dof_elimination"`, and
|
||||
`assembly="deterministic_serial"`. No unused future settings are stored.
|
||||
|
||||
### 3.3 Results
|
||||
|
||||
`/results/steps/0` has UTF-8 attribute `name`; frame group `0` has scalar
|
||||
`float64` attribute `step_time`. Let `RN`, `RE`, `RP`, and `D` be the nodal
|
||||
result, Beam result, flattened Beam recovery-point, and diagnostic counts.
|
||||
|
||||
| Path below `/results/steps/0/frames/0` | Type | Rank and shape | Attributes / meaning |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| `nodal/node_ids` | `int64` | 1, `[RN]` | `NodeId`; provenance is joined from `/model/nodes` |
|
||||
| `nodal/displacement` | `float64` | 2, `[RN,6]` | `coordinate_system="global"`, `components="Ux,Uy,Uz,Rx,Ry,Rz"` |
|
||||
| `nodal/reaction` | `float64` | 2, `[RN,6]` | `coordinate_system="global"`, `components="RFx,RFy,RFz,RMx,RMy,RMz"` |
|
||||
| `element/beam/element_ids` | `int64` | 1, `[RE]` | `ElementId` |
|
||||
| `element/beam/part_name` | UTF-8 | 1, `[RE]` | result provenance |
|
||||
| `element/beam/instance_name` | UTF-8 | 1, `[RE]` | result provenance |
|
||||
| `element/beam/local_label` | `int64` | 1, `[RE]` | result provenance |
|
||||
| `element/beam/local_frame` | `float64` | 3, `[RE,3,3]` | `coordinate_system="global"`, `components="ex,ey,ez"`; last dimension is `X,Y,Z` |
|
||||
| `element/beam/end_node_ids` | `int64` | 2, `[RE,2]` | ordered ends `-1,+1` |
|
||||
| `element/beam/xi` | `float64` | 2, `[RE,2]` | `components="end_minus,end_plus"` |
|
||||
| `element/beam/section_strain` | `float64` | 3, `[RE,2,6]` | `coordinate_system="element_local"`, `components="epsilon,gamma_y,gamma_z,kappa_x,kappa_y,kappa_z"` |
|
||||
| `element/beam/section_force` | `float64` | 3, `[RE,2,6]` | `coordinate_system="element_local"`, `components="N,Vy,Vz,T,My,Mz"` |
|
||||
| `element/beam/centroid_sigma_xx` | `float64` | 2, `[RE,2]` | `coordinate_system="element_local"`, `components="end_minus,end_plus"`, `quantity="sigma_xx"` |
|
||||
| `element/beam/recovery_point_offsets` | `uint64` | 1, `[RE+1]` | offsets into recovery-point rows |
|
||||
| `element/beam/recovery_point_sigma_xx` | `float64` | 2, `[RP,2]` | `coordinate_system="element_local"`, `components="end_minus,end_plus"`, `quantity="sigma_xx"`; point order comes from the referenced section |
|
||||
| `diagnostics/stage` | `uint8` | 1, `[D]` | enum table below |
|
||||
| `diagnostics/severity` | `uint8` | 1, `[D]` | `0=warning`, `1=error` |
|
||||
| `diagnostics/code` | UTF-8 | 1, `[D]` | exact diagnostic code |
|
||||
| `diagnostics/message` | UTF-8 | 1, `[D]` | exact diagnostic message |
|
||||
| `diagnostics/has_source` | `uint8` | 1, `[D]` | `0=no source`, `1=source present` |
|
||||
| `diagnostics/source_file` | UTF-8 | 1, `[D]` | empty when source is absent |
|
||||
| `diagnostics/source_line` | `uint64` | 1, `[D]` | zero when source is absent |
|
||||
| `diagnostics/source_column` | `uint64` | 1, `[D]` | zero when source is absent |
|
||||
|
||||
Diagnostic stage encoding follows the declaration order:
|
||||
|
||||
| Value | Stage |
|
||||
|---:|---|
|
||||
| 0 | `io` |
|
||||
| 1 | `syntax` |
|
||||
| 2 | `semantic` |
|
||||
| 3 | `model` |
|
||||
| 4 | `equation` |
|
||||
| 5 | `solver` |
|
||||
| 6 | `results` |
|
||||
| 7 | `validation` |
|
||||
|
||||
## 4. Writer and reader contract
|
||||
|
||||
- The writer validates `ResultDatabase`, exact schema version, model/result ID
|
||||
and provenance joins, Beam connectivity, recovery-point counts, and the
|
||||
single-step name before creating the file.
|
||||
- Required-object creation, write, flush, and close failures become
|
||||
`DiagnosticStage::results` errors. A failed write is never reported as
|
||||
success.
|
||||
- The reader validates the exact version, required datatypes, ranks, shapes,
|
||||
offsets, finite values, uniqueness, references, field metadata, and result
|
||||
contracts. It does not return a partial database or partial snapshots.
|
||||
- The public reader returns adapter-owned, read-only metadata, model, and
|
||||
analysis snapshots plus the semantic `ResultDatabase`. No HDF5 object or
|
||||
handle escapes the adapter, and the snapshots contain enough information to
|
||||
reconstruct the Phase 1 model and run definition without the source deck.
|
||||
+40
-13
@@ -163,8 +163,8 @@ HDF5 결과는 다음 정보를 함께 갖는 자기완결형 파일이어야
|
||||
- 여러 재료·단면과 중첩 집합
|
||||
4. Reference 테스트
|
||||
- Abaqus/Standard 2024 B31 결과
|
||||
- 현재 캔틸레버의 변위와 반력
|
||||
- 요소 내력 및 요소 절점 단면 도심 응력 비교 계약의 synthetic CSV 검증
|
||||
- 현재 캔틸레버의 변위, 반력 및 요소 단면력
|
||||
- 요소 절점 단면 도심 응력 비교 계약의 synthetic CSV 검증
|
||||
|
||||
### 5.2 골든 데이터
|
||||
|
||||
@@ -174,8 +174,15 @@ Abaqus는 CI나 Harness에서 자동 실행하지 않는다. 별도 Abaqus 2024
|
||||
|
||||
비교 실행은 물리량과 해당 CSV 경로를 명시한다. 요청한 파일이 없으면 실패하고,
|
||||
요청하지 않은 물리량은 통과로 보고하지 않는다. 현재 `reference/cantilever beam`
|
||||
샘플은 변위와 반력만 비교한다. 요소 내력과 응력 CSV가 추가되기 전까지 해당
|
||||
reader와 비교 kernel은 synthetic CSV로 검증한다.
|
||||
샘플은 변위, 반력 및 요소 단면력을 비교한다. 요소 응력 CSV가 추가되기 전까지
|
||||
해당 reader와 비교 kernel은 synthetic CSV로 검증한다.
|
||||
|
||||
FESA 정식화 적합성과 Abaqus 결과 상관성은 별도 gate로 운영한다. FESA 적합성
|
||||
gate는 `SCF=0`, 선택적 감차적분 및 문서화된 FESA 정식화를 해석해와 physics
|
||||
invariant로 엄격히 검증한다. Abaqus 상관성 gate는 `SCF=0.25`를 포함할 수 있는
|
||||
원본 Abaqus 모델과 CSV를 보존하고, 동일한 기하·재료·하중에 `SCF=0`을 적용한
|
||||
별도 FESA 입력을 production pipeline으로 해석해 결과 차이를 정량화한다. 상관성
|
||||
gate는 서로 다른 정식화의 수치 일치를 주장하지 않는다.
|
||||
|
||||
CSV 식별 및 값 열:
|
||||
|
||||
@@ -185,17 +192,35 @@ CSV 식별 및 값 열:
|
||||
`SF-SF1..SF-SF3`, `SM-SM1..SM-SM3`
|
||||
- 요소 응력: `Part Instance Name`, `Element Label`, `Node Label`, `Sxx`
|
||||
|
||||
단일 Instance에서는 `Part Instance Name` 열을 생략할 수 있다. 내력은
|
||||
`SF1,SF2,SF3,SM1,SM2,SM3`을 각각 \(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\)로 비교한다.
|
||||
응력은 요소 절점의 단면 도심값 \(\sigma_{xx}=N/A\)를 비교한다.
|
||||
단일 Instance에서는 `Part Instance Name` 열을 생략할 수 있다. Abaqus Beam의
|
||||
단면축 \((\mathbf n_1,\mathbf n_2)\)를 FESA의 \((\mathbf e_y,\mathbf e_z)\)와
|
||||
일치시킨 입력에서 요소 내력은 Abaqus CSV 순서를
|
||||
`SF1,SF3,SF2,SM3,SM1,SM2`로 재배열해 FESA의
|
||||
\(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\)와 비교한다. 응력은 요소 절점의 단면 도심값
|
||||
\(\sigma_{xx}=N/A\)를 비교한다.
|
||||
|
||||
### 5.3 허용오차
|
||||
|
||||
- 단위·정식화 테스트는 정규화된 엄격한 tolerance를 사용한다.
|
||||
- Abaqus 비교 기본 상대오차는 \(10^{-5}\)로 한다.
|
||||
- 영에 가까운 결과는 특성 길이, 하중 및 응력에 기반한 절대오차를 함께 사용한다.
|
||||
- formulation 또는 output 위치 차이로 별도 tolerance가 필요하면 comparison
|
||||
test 설정과 `docs/VALIDATION.md`에 근거를 기록한다.
|
||||
- FESA 단위·정식화 적합성 gate는 정규화된 엄격한 tolerance를 사용한다.
|
||||
- 정식화가 일치하는 reference 비교의 기본 상대오차는 \(10^{-5}\)로 한다.
|
||||
- Abaqus B31과 FESA Beam의 정식화가 다른 상관성 gate는 component별 RMSE와
|
||||
Relative L2를 보고한다. 물리량과 component가 다른 값을 하나의 norm으로
|
||||
혼합하지 않는다.
|
||||
- component \(c\)의 값 쌍을 \((F_{ic},A_{ic})\), characteristic absolute scale을
|
||||
\(s_c\)라 하면
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\operatorname{RMSE}_c=
|
||||
\sqrt{\frac{1}{n}\sum_i(F_{ic}-A_{ic})^2},\qquad
|
||||
\operatorname{RelativeL2}_c=
|
||||
\frac{\sqrt{\sum_i(F_{ic}-A_{ic})^2}}
|
||||
{\max\left(\sqrt{\sum_iA_{ic}^2},\sqrt{n}s_c\right)}.
|
||||
\]
|
||||
|
||||
- Abaqus 상관성 gate의 성공은 요청된 모든 entity/component가 매칭되고 유한한
|
||||
metric이 생성됨을 뜻한다. 관측된 단일 샘플에 맞춘 임의 pass/fail tolerance는
|
||||
두지 않는다. 이후 acceptance envelope를 추가하려면 해석적 또는 mesh study
|
||||
근거와 함께 `docs/VALIDATION.md`에 사전 기록한다.
|
||||
|
||||
## 6. 개발 워크플로우
|
||||
|
||||
@@ -235,6 +260,8 @@ CSV 식별 및 값 열:
|
||||
- 테스트 0개 수집이 아님을 확인
|
||||
- 전체 입력-해석-출력 통합 테스트 통과
|
||||
- physics sanity와 평형 잔차 기준 통과
|
||||
- 현재 Abaqus 2024 변위·반력 골든 결과의 tolerance 통과
|
||||
- FESA Beam 정식화 적합성 gate의 엄격한 tolerance 통과
|
||||
- 현재 Abaqus 2024 변위·반력·요소 단면력과의 component별 RMSE 및 Relative L2
|
||||
상관성 보고서 생성
|
||||
- 요소 내력·도심 응력 CSV adapter와 비교 kernel의 synthetic 검증 통과
|
||||
- HDF5 schema, 입력 부분집합, 정식화 및 검증 보고서 제공
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,132 @@
|
||||
# FESA Phase 1 검증 보고서
|
||||
|
||||
## 1. 검증 기준과 실행 증거
|
||||
|
||||
이 보고서는 2026-08-03에 `feat-beam-reference-qualification`에서 새 Debug 빌드와
|
||||
테스트를 실행해 수집한 결과다. FESA Beam 검증은 다음 두 gate를 독립적으로
|
||||
운영한다.
|
||||
|
||||
- Gate A — FESA 정식화 적합성: FESA가 채택한 선택적 감차적분 Timoshenko
|
||||
정식화를 해석해, 에너지, 강체 mode와 평형으로 검증한다.
|
||||
- Gate B — Abaqus 결과 상관성: Abaqus B31과 FESA의 정식화 차이를 인정하고
|
||||
요청된 결과의 component별 RMSE와 Relative L2를 보고한다.
|
||||
|
||||
실행 결과는 다음과 같다.
|
||||
|
||||
| 명령 | 결과 |
|
||||
|------|------|
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||||
| `cmake --build --preset windows-debug` | MSVC v145 Debug x64 빌드 성공, 새 경고 없음 |
|
||||
| `ctest --preset windows-debug --output-on-failure` | 68/68 통과 |
|
||||
| `uv run --with pytest python -m pytest -v -rs` | 20/20 통과 |
|
||||
| `fesa solve` 후 `fesa-reference-compare` | 42개 요청 위치와 18개 component metric 생성, exit code 0 |
|
||||
|
||||
Harness child의 관리형 WindowsApps PowerShell은 `CreateProcessAsUserW` 오류로 명령을
|
||||
시작하지 못했다. 위 명령은 동일 저장소와 preset에서 현재 세션이 직접 실행했으며,
|
||||
executor 환경 문제를 테스트 성공으로 간주하지 않았다.
|
||||
|
||||
## 2. Gate A — FESA 정식화 적합성
|
||||
|
||||
### 2.1 요소 정식화와 회복
|
||||
|
||||
`tests/unit/elements/beam3d2_test.cpp`의 다음 검증이 모두 통과했다.
|
||||
|
||||
| 검증 | 증거 | 판정 기준 |
|
||||
|------|------|-----------|
|
||||
| 행렬 유한성·대칭성 | `Beam3D2.ProducesFiniteSymmetricLocalAndGlobalStiffness` | local/global 12×12 전 항 유한, 대칭 항 bitwise equality |
|
||||
| 강체 mode | `RigidBody.SixIndependentModesHaveZeroStrainEnergy` | 3개 병진과 3개 회전 mode의 energy가 roundoff bound 이내 |
|
||||
| 축·비틀림 | `Timoshenko.ReproducesAnalyticalAxialSubmatrix`, `ReproducesAnalyticalTorsionalSubmatrix` | 해석 stiffness 대비 `512*epsilon` 상대 규모 |
|
||||
| 굽힘 y/z | `Timoshenko.ReproducesConstantCurvatureEnergyAboutLocalY/LocalZ` | 해석 strain energy 대비 `512*epsilon` 상대 규모 |
|
||||
| 전단 y/z | `Timoshenko.ReproducesConstantShearEnergyInLocalY/LocalZ` | 해석 strain energy 대비 `512*epsilon` 상대 규모 |
|
||||
| 세장비 | `Timoshenko.AvoidsShearLockingAcrossSlendernessSweep` | `L/h={2,10,100,1000}`, `4096*epsilon*(L/h)^2` 상대 규모 |
|
||||
| 회전 불변성 | `Beam3D2.PreservesGlobalEnergyUnderRigidCoordinateRotation` | 회전 전후 global energy가 `4096*epsilon` 상대 규모 이내 |
|
||||
| 단면력 회복 | `BeamRecovery.*`, `SectionForce.*` | 축력, 비틀림, 전단, My, Mz와 biaxial 부호를 양 끝에서 검증 |
|
||||
|
||||
### 2.2 Physics sanity와 결정성
|
||||
|
||||
| 검증 | 증거 | 결과 |
|
||||
|------|------|------|
|
||||
| full-system 평형 | `StaticEquilibrium.ReturnedFieldsSatisfyOriginalFullEquation` | `Ku-f-r` 각 DOF가 `1e-12` 이내 |
|
||||
| 비영 지정 DOF | `ConstraintElimination.ShiftsNonzeroPrescribedValueAndPreservesOriginalSystem` 및 `LinearStaticAnalysis.SolvesAllConstrainedSystemWithoutPardiso` | reduced RHS 이동, full displacement와 reaction 검증 |
|
||||
| 반력 | `Reaction.UsesOriginalFullEquilibriumEquation` | 원래 full equation에서 회복 |
|
||||
| production pipeline | `MinimalCantileverPipeline.WritesReadableFiniteEquilibratedResults` | parser→solver→HDF5 결과 유한, 전역 반력 평형 `1e-12` 이내 |
|
||||
| reference 평형 | `CantileverReference.CorrelatesAllAvailableAbaqusResults` | 절대 `1e-12`와 적용 하중 대비 상대 `2e-13` 중 큰 허용치 이내 |
|
||||
| 병렬 결정성 | `ThreadCountDeterminism.AssemblyAndLinearStateAreBitwiseStable` | thread `{1,2,16}`에서 10회 반복, matrix/displacement/reaction bitwise 동일 |
|
||||
|
||||
Gate A disposition은 **PASS**다.
|
||||
|
||||
## 3. Gate B — Abaqus 2024 결과 상관성
|
||||
|
||||
### 3.1 모델과 비교 계약
|
||||
|
||||
- Abaqus provenance: `reference/cantilever beam/cantilever beam.inp`와 변위, 반력,
|
||||
요소 단면력 CSV. 원본 모델의 `SCF=0.25`는 유지한다.
|
||||
- FESA projection: `reference/cantilever beam/cantilever beam fesa.inp`. 기하, 재료,
|
||||
단면, 명시적 전단강성, 경계조건과 하중은 같고 `SCF=0`만 적용한다.
|
||||
- entity join: nodal 결과 11개씩은 `(Instance, Node Label)`, 요소 단면력 20개는
|
||||
`(Instance, Element Label, End Node Label)`로 매칭한다.
|
||||
- absolute scale: displacement `1e-10`, reaction `1e-8`, internal force `1e-8`.
|
||||
- 서로 단위가 다른 component는 하나의 norm으로 합치지 않는다.
|
||||
|
||||
요소력 축 순서는 다음과 같다.
|
||||
|
||||
| FESA | Abaqus CSV |
|
||||
|------|------------|
|
||||
| `N` | `SF1` |
|
||||
| `Vy` | `SF3` |
|
||||
| `Vz` | `SF2` |
|
||||
| `T` | `SM3` |
|
||||
| `My` | `SM1` |
|
||||
| `Mz` | `SM2` |
|
||||
|
||||
component \(c\)의 표본 수를 \(n\), 오차를 \(e_i=a_i-r_i\), absolute scale을
|
||||
\(s_i\)라 하면 다음을 사용한다.
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\operatorname{RMSE}_c=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_i e_i^2}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\operatorname{RelativeL2}_c=
|
||||
\frac{\sqrt{\sum_i e_i^2}}
|
||||
{\max\left(\sqrt{\sum_i r_i^2},\sqrt{\sum_i s_i^2}\right)}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
### 3.2 수집된 correlation metric
|
||||
|
||||
| 물리량 | component | count | RMSE | Relative L2 |
|
||||
|--------|-----------|------:|-----:|------------:|
|
||||
| displacement | Ux | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| displacement | Uy | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| displacement | Uz | 11 | 2.1970445023044601e-05 | 2.2349969291714038e-03 |
|
||||
| displacement | Rx | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| displacement | Ry | 11 | 2.1672945177750166e-09 | 1.0416581667076092e-06 |
|
||||
| displacement | Rz | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| reaction | RFx | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| reaction | RFy | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| reaction | RFz | 11 | 1.3385150002853335e-07 | 4.4393520322089023e-13 |
|
||||
| reaction | RMx | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| reaction | RMy | 11 | 7.8149308366928907e-07 | 2.591919334788851e-13 |
|
||||
| reaction | RMz | 11 | 0 | 0 |
|
||||
| internal force | N | 20 | 0 | 0 |
|
||||
| internal force | Vy | 20 | 0 | 0 |
|
||||
| internal force | Vz | 20 | 2.7107472798172421e-07 | 2.7107472798172426e-13 |
|
||||
| internal force | T | 20 | 0 | 0 |
|
||||
| internal force | My | 20 | 474341.64902538335 | 0.082541022764834646 |
|
||||
| internal force | Mz | 20 | 0 | 0 |
|
||||
|
||||
모든 요청 entity/component가 유일하게 매칭됐고 metric이 유한하므로 Gate B
|
||||
disposition은 **EVALUABLE**이다. 이는 Abaqus B31과 FESA의 정식화가 동일하거나
|
||||
임의 정확도 threshold를 통과했다는 뜻이 아니다. 현재 가장 큰 Relative L2는
|
||||
`My=0.082541022764834646`, 다음은 `Uz=0.0022349969291714038`이다. pass/fail
|
||||
envelope는 mesh 또는 해석적 연구 근거 없이 이 관측값에 맞춰 설정하지 않는다.
|
||||
|
||||
## 4. 검증 범위와 제한
|
||||
|
||||
- Abaqus 단면 도심 응력 CSV는 제공되지 않았다. `StressCsv`는 synthetic CSV schema와
|
||||
`(Instance, Element, End Node)` 매핑만 검증하며, 응력은 **not yet
|
||||
Abaqus-qualified**다.
|
||||
- Gate B는 solver 간 correlation이며 Gate A의 해석적 정확도 검증을 대체하지 않는다.
|
||||
- Abaqus golden 갱신에는 Abaqus 2024 환경과 수동 provenance 검토가 필요하다.
|
||||
- FESA는 단위 변환을 수행하지 않으므로 입력과 CSV가 일관 단위계를 사용해야 한다.
|
||||
|
||||
현재 이중 gate 결론은 **Gate A PASS / Gate B EVALUABLE**이다.
|
||||
@@ -0,0 +1,237 @@
|
||||
# 2절점 3D Timoshenko Beam 정식화
|
||||
|
||||
## 1. 범위와 가정
|
||||
|
||||
FESA Phase 1 Beam은 소변형, 선형 탄성의 2절점 직선
|
||||
isoparametric Timoshenko 요소다. 단면은 도심과 전단중심이 일치하는 주축 단면이며
|
||||
\(I_{yz}=0\)이다. 단면 offset, warping, 기하·재료 비선형은 포함하지 않는다.
|
||||
FESA는 단위 변환을 하지 않으므로 모든 입력은 하나의 일관 단위계를 사용해야 한다.
|
||||
|
||||
정식화의 유한요소 이산화와 수치적분은 Bathe,
|
||||
*Finite Element Procedures*, 2판과 Hughes,
|
||||
*The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element
|
||||
Analysis*를 따른다. 3차원 isoparametric Beam의 국부 좌표계는 Bathe와
|
||||
Bolourchi(1979)의 선형화된 부분을 사용한다. 선택적 감차적분은 Hughes, Taylor와
|
||||
Kanoknukulchai(1977)의 원칙을 Beam 전단항에 적용한다. Plate 운동학은 사용하지
|
||||
않는다.
|
||||
|
||||
## 2. 국부 좌표계와 자유도
|
||||
|
||||
절점 1에서 절점 2로 향하는 단위벡터를 \(\mathbf e_x\)로 둔다. 입력 orientation
|
||||
벡터에서 \(\mathbf e_x\) 성분을 Gram-Schmidt로 제거하고 정규화한 벡터를
|
||||
\(\mathbf e_y\)로 두며,
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf e_z=\mathbf e_x\times\mathbf e_y
|
||||
\]
|
||||
|
||||
로 정의한다. 따라서 \((\mathbf e_x,\mathbf e_y,\mathbf e_z)\)는 오른손 직교
|
||||
기저다. 길이가 0인 요소, 길이가 0인 orientation, 요소축과 평행한 orientation은
|
||||
오류다.
|
||||
|
||||
국부 요소 자유도 벡터의 순서는 다음과 같다.
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf q_l =
|
||||
\begin{bmatrix}
|
||||
u_1&v_1&w_1&\theta_{x1}&\theta_{y1}&\theta_{z1}&
|
||||
u_2&v_2&w_2&\theta_{x2}&\theta_{y2}&\theta_{z2}
|
||||
\end{bmatrix}^{T}.
|
||||
\]
|
||||
|
||||
\(u,v,w\)는 각각 국부 \(x,y,z\) 병진이고
|
||||
\(\theta_x,\theta_y,\theta_z\)는 오른손 규칙의 회전 성분이다. 전역 자유도도 절점별
|
||||
\([u_x,u_y,u_z,r_x,r_y,r_z]\) 순서를 사용한다.
|
||||
|
||||
기준축에서 떨어진 점 \((0,y,z)\)의 선형화된 변위장은
|
||||
|
||||
\[
|
||||
U_x=u+z\theta_y-y\theta_z,\qquad
|
||||
U_y=v-z\theta_x,\qquad
|
||||
U_z=w+y\theta_x
|
||||
\]
|
||||
|
||||
이다.
|
||||
|
||||
## 3. 변형률과 부호
|
||||
|
||||
일반화 변형률과 대응 단면력의 component 순서는
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\boldsymbol\varepsilon_s =
|
||||
\begin{bmatrix}
|
||||
\epsilon&\gamma_y&\gamma_z&\kappa_x&\kappa_y&\kappa_z
|
||||
\end{bmatrix}^{T},
|
||||
\qquad
|
||||
\mathbf s =
|
||||
\begin{bmatrix}
|
||||
N&V_y&V_z&T&M_y&M_z
|
||||
\end{bmatrix}^{T}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
로 고정한다. 위 변위장과 오른손 회전 부호로부터
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\begin{aligned}
|
||||
\epsilon &= \frac{du}{dx},&
|
||||
\gamma_y &= \frac{dv}{dx}-\theta_z,&
|
||||
\gamma_z &= \frac{dw}{dx}+\theta_y,\\
|
||||
\kappa_x &= \frac{d\theta_x}{dx},&
|
||||
\kappa_y &= \frac{d\theta_y}{dx},&
|
||||
\kappa_z &= \frac{d\theta_z}{dx}
|
||||
\end{aligned}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
를 사용한다. 양의 \(N,V_y,V_z,T,M_y,M_z\)는 위 일반화 변형률과 양의 내부
|
||||
일률 \(\delta\boldsymbol\varepsilon_s^T\mathbf s\)을 이루는 방향이다. 이 부호에서
|
||||
단면 축응력은
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\sigma_{xx}=E\left(\epsilon+z\kappa_y-y\kappa_z\right)
|
||||
\]
|
||||
|
||||
이고 \(M_y=\int_A z\sigma_{xx}\,dA\),
|
||||
\(M_z=-\int_A y\sigma_{xx}\,dA\)이다.
|
||||
|
||||
## 4. 재료와 단면 constitutive matrix
|
||||
|
||||
등방성 선형 탄성의 전단계수는 입력 \(E,\nu\)로부터
|
||||
|
||||
\[
|
||||
G=\frac{E}{2(1+\nu)}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
로 계산한다. 일반화 constitutive 관계는
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf s=\mathbf D\boldsymbol\varepsilon_s,\qquad
|
||||
\mathbf D=
|
||||
\operatorname{diag}
|
||||
\left(EA,\;GA_{sy},\;GA_{sz},\;GJ,\;EI_y,\;EI_z\right).
|
||||
\]
|
||||
|
||||
\(A,I_y,I_z,J,A_{sy},A_{sz}\)는 양의 값이어야 한다. 명시적인 전단강성이 없는
|
||||
입력은 semantic mapper가 커널 호출 전에
|
||||
\(A_{sy}=A_{sz}=5A/6\), `SCF=0`으로 정규화한다. 커널은 Abaqus의 slenderness
|
||||
compensation을 추가하지 않는다.
|
||||
|
||||
## 5. 자연좌표, 형상함수와 Jacobian
|
||||
|
||||
자연좌표는 \(\xi\in[-1,1]\)이고 두 절점의 선형 형상함수는
|
||||
|
||||
\[
|
||||
N_1(\xi)=\frac{1-\xi}{2},\qquad
|
||||
N_2(\xi)=\frac{1+\xi}{2}.
|
||||
\]
|
||||
|
||||
모든 여섯 component를 같은 형상함수로 보간한다. 직선 요소 길이를 \(L\)이라 하면
|
||||
|
||||
\[
|
||||
J=\frac{dx}{d\xi}=\frac{L}{2},\qquad
|
||||
\frac{dN_a}{dx}=\frac{1}{J}\frac{dN_a}{d\xi}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
이다.
|
||||
|
||||
절점 \(a\)의 자유도 순서
|
||||
\([u_a,v_a,w_a,\theta_{xa},\theta_{ya},\theta_{za}]\)에 대한
|
||||
strain-displacement block은
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf B_a(\xi)=
|
||||
\begin{bmatrix}
|
||||
N_{a,x}&0&0&0&0&0\\
|
||||
0&N_{a,x}&0&0&0&-N_a\\
|
||||
0&0&N_{a,x}&0&N_a&0\\
|
||||
0&0&0&N_{a,x}&0&0\\
|
||||
0&0&0&0&N_{a,x}&0\\
|
||||
0&0&0&0&0&N_{a,x}
|
||||
\end{bmatrix},
|
||||
\qquad
|
||||
\mathbf B=\begin{bmatrix}\mathbf B_1&\mathbf B_2\end{bmatrix}.
|
||||
\]
|
||||
|
||||
## 6. 선택적 감차적분과 요소 강성
|
||||
|
||||
Constitutive matrix를 축·비틀림·굽힘 부분과 전단 부분으로 나눈다.
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\begin{aligned}
|
||||
\mathbf D_{ab}&=
|
||||
\operatorname{diag}(EA,0,0,GJ,EI_y,EI_z),\\
|
||||
\mathbf D_s&=
|
||||
\operatorname{diag}(0,GA_{sy},GA_{sz},0,0,0).
|
||||
\end{aligned}
|
||||
\]
|
||||
|
||||
국부 강성은
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf K_l =
|
||||
\sum_{g=1}^{2}
|
||||
\mathbf B(\xi_g)^T\mathbf D_{ab}\mathbf B(\xi_g)Jw_g
|
||||
+
|
||||
\sum_{g=1}^{1}
|
||||
\mathbf B(\xi_g)^T\mathbf D_s\mathbf B(\xi_g)Jw_g
|
||||
\]
|
||||
|
||||
로 직접 적분한다. 축·비틀림·굽힘은
|
||||
\(\xi=\pm1/\sqrt{3},w=1\)인 2점 Gauss rule을 사용하고, 전단은
|
||||
\(\xi=0,w=2\)인 1점 Gauss rule만 사용한다. 전단항을 2점 적분하지 않는다.
|
||||
선형 회전장에서 1점 전단 적분은 요소 중앙의 평균 회전을 사용하므로 일정곡률
|
||||
굽힘 mode의 불필요한 전단에너지를 제거한다.
|
||||
|
||||
`Matrix12`는 `matrix[row][column]`의 12행 12열 고정 크기 저장을 사용한다. 적분은
|
||||
각 Gauss point에서 \(\mathbf B^T\mathbf D\mathbf B\)의 상삼각 entry를 고정된
|
||||
부동소수점 연산 순서로 누적한 뒤 하삼각에 복사한다.
|
||||
|
||||
## 7. 전역 변환
|
||||
|
||||
기존 `beam_transformation`이 만드는 \(\mathbf T\)는 각 병진·회전 3-vector를
|
||||
전역 성분에서 국부 성분으로 투영한다.
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf q_l=\mathbf T\mathbf q_g.
|
||||
\]
|
||||
|
||||
따라서 전역 강성과 에너지 관계는
|
||||
|
||||
\[
|
||||
\mathbf K_g=\mathbf T^T\mathbf K_l\mathbf T,\qquad
|
||||
\frac12\mathbf q_g^T\mathbf K_g\mathbf q_g
|
||||
=\frac12\mathbf q_l^T\mathbf K_l\mathbf q_l
|
||||
\]
|
||||
|
||||
이다.
|
||||
|
||||
## 8. 구현과 검증 invariant
|
||||
|
||||
커널은 위 적분식으로 local stiffness를 계산하고 변환식으로 global stiffness를
|
||||
계산한다. 다음 invariant가 정식화 검증 기준이다.
|
||||
|
||||
- local/global stiffness는 roundoff 이내에서 대칭이다.
|
||||
- 세 병진과 세 회전 강체 mode의 변형에너지는 0이다.
|
||||
- 축 및 비틀림 submatrix는 각각 \(EA/L\), \(GJ/L\)을 재현한다.
|
||||
- 일정곡률 단축·이축 굽힘 에너지는 각각
|
||||
\(EI_y\kappa_y^2L/2\), \(EI_z\kappa_z^2L/2\)이다.
|
||||
- 일정전단 mode의 에너지는 각각
|
||||
\(GA_{sy}\gamma_y^2L/2\), \(GA_{sz}\gamma_z^2L/2\)이다.
|
||||
- 일정곡률 mode의 전단에너지는 slenderness 변화와 무관하게 0이며 전체 에너지는
|
||||
해석값과 일치한다.
|
||||
- 요소와 자유도를 같은 강체 회전으로 회전하면 변형에너지가 보존된다.
|
||||
|
||||
## 9. 참고문헌과 FESA 차이
|
||||
|
||||
- K. J. Bathe, *Finite Element Procedures*, 2nd ed.
|
||||
- T. J. R. Hughes, *The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic
|
||||
Finite Element Analysis*.
|
||||
- K. J. Bathe and S. Bolourchi, “Large Displacement Analysis of
|
||||
Three-Dimensional Beam Structures,” 1979. FESA는 이 문헌의 선형화된 국부
|
||||
좌표와 변환만 사용한다.
|
||||
- T. J. R. Hughes, R. L. Taylor, and W. Kanoknukulchai, “A Simple and
|
||||
Efficient Finite Element for Plate Bending,” 1977. FESA는 selective
|
||||
integration 원칙만 사용한다.
|
||||
- Abaqus 2024, “Choosing a Beam Element” 및 “BEAM GENERAL SECTION.”
|
||||
FESA의 \(5A/6\) 생략값과 `SCF=0`은 Phase 1 명시적 계약이며 임의 일반 단면의
|
||||
보편적인 Abaqus 기본값이 아니다. Abaqus B31 slenderness compensation도
|
||||
구현하지 않는다.
|
||||
@@ -0,0 +1,23 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
#include <fesa/results/result_database.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct AnalysisRunResult final {
|
||||
bool succeeded;
|
||||
std::optional<ResultDatabase> results;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class LinearStaticAnalysis final {
|
||||
public:
|
||||
[[nodiscard]] AnalysisRunResult run(const Domain& domain) const;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <filesystem>
|
||||
|
||||
#include <fesa/analysis/linear_static_analysis.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct AnalysisRequest final {
|
||||
std::filesystem::path input_path;
|
||||
std::filesystem::path output_path;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] AnalysisRunResult run_solver(
|
||||
const AnalysisRequest& request);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/equation_system.hpp>
|
||||
#include <fesa/fem/dof_manager.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct AssemblyOptions final {
|
||||
std::size_t max_threads;
|
||||
std::size_t grain_size;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] EquationSystem assemble_parallel(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
AssemblyOptions options);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/symmetric_csr.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct MatrixContribution final {
|
||||
std::size_t row;
|
||||
std::size_t column;
|
||||
ElementId element;
|
||||
std::uint16_t local_order;
|
||||
double value;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<MatrixContribution> canonicalize_contributions(
|
||||
std::span<const MatrixContribution> contributions);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] SymmetricCsr merge_contributions(
|
||||
std::size_t order,
|
||||
std::span<const MatrixContribution> canonical);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/symmetric_csr.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct EquationSystem final {
|
||||
SymmetricCsr stiffness;
|
||||
std::vector<double> force;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/equation_system.hpp>
|
||||
#include <fesa/fem/dof_manager.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] EquationSystem assemble_serial(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
// Zero-based CSR containing only the upper triangle. Column indices are
|
||||
// strictly increasing within each row.
|
||||
struct SymmetricCsr final {
|
||||
std::size_t order;
|
||||
std::vector<std::int32_t> row_offsets;
|
||||
std::vector<std::int32_t> column_indices;
|
||||
std::vector<double> values;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,31 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/equation_system.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/fem/dof_manager.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct ReducedSystem final {
|
||||
SymmetricCsr stiffness;
|
||||
std::vector<double> force;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ConstraintResult final {
|
||||
std::optional<ReducedSystem> reduced_system;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ConstraintResult eliminate_essential_bcs(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
const DofManager& dofs);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<double> recover_reaction(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
std::span<const double> full_displacement);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/vec3.hpp>
|
||||
#include <fesa/fem/beam_frame.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/beam_section.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/material.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct Beam3D2Input final {
|
||||
std::array<Vec3, 2> coordinates;
|
||||
std::array<NodeId, 2> node_ids;
|
||||
IsotropicElastic material;
|
||||
BeamSection section;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct BeamSectionResult final {
|
||||
double xi;
|
||||
NodeId end_node;
|
||||
std::array<double, 6> section_strain;
|
||||
std::array<double, 6> section_force;
|
||||
double centroid_sigma_xx;
|
||||
std::vector<double> sigma_xx;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Beam3D2Contribution final {
|
||||
Matrix12 local_stiffness;
|
||||
Matrix12 global_stiffness;
|
||||
BeamFrame frame;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct BeamKernelResult final {
|
||||
std::optional<Beam3D2Contribution> contribution;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] BeamKernelResult compute_beam3d2(
|
||||
const Beam3D2Input& input);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<BeamSectionResult> recover_beam3d2(
|
||||
const Beam3D2Input& input,
|
||||
std::span<const double, 12> element_displacement,
|
||||
std::span<const std::array<double, 2>> recovery_points);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,32 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/vec3.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
using Matrix12 = std::array<std::array<double, 12>, 12>;
|
||||
|
||||
struct BeamFrame final {
|
||||
Vec3 ex;
|
||||
Vec3 ey;
|
||||
Vec3 ez;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct BeamFrameResult final {
|
||||
std::optional<BeamFrame> frame;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] BeamFrameResult make_beam_frame(
|
||||
const Vec3& first,
|
||||
const Vec3& second,
|
||||
const Vec3& orientation);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] Matrix12 beam_transformation(const BeamFrame& frame);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,58 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <map>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
enum class NodeDof : std::uint8_t {
|
||||
ux,
|
||||
uy,
|
||||
uz,
|
||||
rx,
|
||||
ry,
|
||||
rz,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct DofAddress final {
|
||||
NodeId node;
|
||||
NodeDof dof;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class DofManager final {
|
||||
public:
|
||||
[[nodiscard]] static DofManager build(const Domain& domain);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::size_t full_dof_count() const noexcept;
|
||||
[[nodiscard]] std::size_t free_equation_count() const noexcept;
|
||||
[[nodiscard]] std::optional<std::size_t> equation(
|
||||
DofAddress address) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::optional<std::size_t> equation(
|
||||
std::size_t full_dof) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::optional<double> prescribed_value(
|
||||
DofAddress address) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::optional<double> prescribed_value(
|
||||
std::size_t full_dof) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::size_t full_dof(DofAddress address) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::array<std::size_t, 12> element_full_dofs(
|
||||
const BeamElement& element) const;
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<double> reconstruct_full(
|
||||
std::span<const double> reduced) const;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
[[nodiscard]] std::size_t node_full_dof_base(NodeId node) const;
|
||||
|
||||
std::map<std::int64_t, std::size_t> node_full_dof_bases_;
|
||||
std::vector<std::optional<std::size_t>> equations_;
|
||||
std::vector<double> prescribed_values_;
|
||||
std::size_t free_equation_count_ = 0;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <span>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct GaussPoint1D final {
|
||||
double xi;
|
||||
double weight;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const GaussPoint1D> gauss_rule_1d(int order);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::array<double, 2> line2_shape(double xi);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::array<double, 2> line2_shape_derivative(double xi);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] double line2_jacobian(double length);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/deck_record.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct ActiveInputView final {
|
||||
bool flat = true;
|
||||
std::string part_name;
|
||||
std::string instance_name;
|
||||
std::span<const DeckRecord> part_records;
|
||||
std::span<const DeckRecord> assembly_records;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ActiveInputResult final {
|
||||
std::optional<ActiveInputView> input;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ActiveInputResult select_active_input(const ParsedDeck& deck);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <functional>
|
||||
#include <map>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/source_location.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct DeckRecord final {
|
||||
std::string keyword;
|
||||
std::map<std::string, std::string, std::less<>> parameters;
|
||||
std::vector<std::vector<std::string>> data;
|
||||
SourceLocation source;
|
||||
std::vector<SourceLocation> data_sources;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ParsedPart final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<DeckRecord> records;
|
||||
SourceLocation source;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ParsedInstance final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::string part_name;
|
||||
std::vector<std::vector<std::string>> transform_data;
|
||||
std::vector<SourceLocation> transform_sources;
|
||||
SourceLocation source;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ParsedAssembly final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<ParsedInstance> instances;
|
||||
std::vector<DeckRecord> records;
|
||||
SourceLocation source;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ParsedDeck final {
|
||||
std::vector<DeckRecord> global_records;
|
||||
std::vector<ParsedPart> parts;
|
||||
std::optional<ParsedAssembly> assembly;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <filesystem>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/deck_record.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct ParseDeckResult final {
|
||||
std::optional<ParsedDeck> deck;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
std::string input_fingerprint;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ParseDeckResult parse_deck(
|
||||
const std::filesystem::path& path);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,10 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/deck_record.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain_builder.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] DomainBuildResult map_deck_to_domain(const ParsedDeck& deck);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,31 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/deck_record.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
enum class ResolvedSetScope { global, part, assembly };
|
||||
|
||||
enum class ResolvedSetKind { node, element };
|
||||
|
||||
struct ResolvedSet final {
|
||||
std::string scope_name;
|
||||
std::string set_name;
|
||||
std::vector<std::int64_t> sorted_unique_labels;
|
||||
ResolvedSetScope scope = ResolvedSetScope::global;
|
||||
ResolvedSetKind kind = ResolvedSetKind::node;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct SetResolutionResult final {
|
||||
std::vector<ResolvedSet> sets;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] SetResolutionResult resolve_sets(const ParsedDeck& deck);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,102 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <filesystem>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/vec3.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/beam_section.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/entity_origin.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
#include <fesa/results/result_database.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct Hdf5NodeSnapshot final {
|
||||
std::uint64_t dense_index;
|
||||
NodeId id;
|
||||
EntityOrigin origin;
|
||||
Vec3 coordinates;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5ElementSnapshot final {
|
||||
std::uint64_t dense_index;
|
||||
ElementId id;
|
||||
EntityOrigin origin;
|
||||
std::array<std::uint64_t, 2> connectivity;
|
||||
MaterialId material;
|
||||
SectionId section;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5SectionSnapshot final {
|
||||
SectionId id;
|
||||
std::string name;
|
||||
double area;
|
||||
double iy;
|
||||
double iz;
|
||||
double torsion_j;
|
||||
double shear_area_y;
|
||||
double shear_area_z;
|
||||
ShearPropertySource shear_source;
|
||||
Vec3 orientation;
|
||||
std::vector<std::array<double, 2>> recovery_points;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5ModelSnapshot final {
|
||||
std::vector<Hdf5NodeSnapshot> nodes;
|
||||
std::vector<Hdf5ElementSnapshot> elements;
|
||||
std::vector<IsotropicElastic> materials;
|
||||
std::vector<Hdf5SectionSnapshot> sections;
|
||||
std::vector<NodeSet> node_sets;
|
||||
std::vector<ElementSet> element_sets;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5MetadataSnapshot final {
|
||||
std::string schema_version;
|
||||
std::string fesa_version;
|
||||
std::string unit_policy;
|
||||
std::string input_source;
|
||||
std::string input_fingerprint;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5InputIdentity final {
|
||||
std::string source;
|
||||
std::string fingerprint;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5SolverSettingsSnapshot final {
|
||||
std::string backend;
|
||||
std::string matrix_storage;
|
||||
std::string matrix_type;
|
||||
std::string constraint_method;
|
||||
std::string assembly;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5AnalysisSnapshot final {
|
||||
StepDefinition step;
|
||||
Hdf5SolverSettingsSnapshot solver;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Hdf5ReadResult final {
|
||||
std::optional<ResultDatabase> database;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
std::optional<Hdf5ModelSnapshot> model;
|
||||
std::optional<Hdf5MetadataSnapshot> metadata;
|
||||
std::optional<Hdf5AnalysisSnapshot> analysis;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<Diagnostic> write_hdf5(
|
||||
const std::filesystem::path& path,
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const ResultDatabase& database,
|
||||
const Hdf5InputIdentity& input_identity);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] Hdf5ReadResult read_hdf5_results(
|
||||
const std::filesystem::path& path);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/entity_origin.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct BeamElement final {
|
||||
ElementId id;
|
||||
EntityOrigin origin;
|
||||
std::array<NodeId, 2> nodes;
|
||||
MaterialId material;
|
||||
SectionId section;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/vec3.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
enum class ShearPropertySource { input, phase1_default };
|
||||
|
||||
struct BeamSection final {
|
||||
SectionId id;
|
||||
std::string name;
|
||||
double area;
|
||||
double iy;
|
||||
double iz;
|
||||
double torsion_j;
|
||||
double shear_area_y;
|
||||
double shear_area_z;
|
||||
ShearPropertySource shear_source;
|
||||
Vec3 orientation;
|
||||
std::vector<std::array<double, 2>> recovery_points;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,94 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <map>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <unordered_map>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/beam_element.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/beam_section.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/entity_set.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/material.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/node.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/step_definition.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
class DomainBuilder;
|
||||
|
||||
class Domain final {
|
||||
public:
|
||||
Domain(const Domain&) = default;
|
||||
Domain(Domain&&) noexcept = default;
|
||||
Domain& operator=(const Domain&) = default;
|
||||
Domain& operator=(Domain&&) noexcept = default;
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const Node> nodes() const noexcept {
|
||||
return nodes_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const BeamElement> beam_elements() const noexcept {
|
||||
return beam_elements_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const IsotropicElastic> materials() const noexcept {
|
||||
return materials_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const BeamSection> sections() const noexcept {
|
||||
return sections_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const NodeSet> node_sets() const noexcept {
|
||||
return node_sets_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] std::span<const ElementSet> element_sets() const noexcept {
|
||||
return element_sets_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] const StepDefinition& step() const noexcept {
|
||||
return step_;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] const Node& node(NodeId id) const;
|
||||
[[nodiscard]] const Node& node(const EntityOrigin& origin) const;
|
||||
[[nodiscard]] const IsotropicElastic& material(MaterialId id) const;
|
||||
[[nodiscard]] const BeamSection& section(SectionId id) const;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
friend class DomainBuilder;
|
||||
|
||||
using OriginKey = std::pair<std::string, std::int64_t>;
|
||||
|
||||
Domain(
|
||||
std::vector<Node> nodes,
|
||||
std::vector<BeamElement> beam_elements,
|
||||
std::vector<IsotropicElastic> materials,
|
||||
std::vector<BeamSection> sections,
|
||||
std::vector<NodeSet> node_sets,
|
||||
std::vector<ElementSet> element_sets,
|
||||
StepDefinition step);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] static OriginKey origin_key(const EntityOrigin& origin);
|
||||
|
||||
std::vector<Node> nodes_;
|
||||
std::vector<BeamElement> beam_elements_;
|
||||
std::vector<IsotropicElastic> materials_;
|
||||
std::vector<BeamSection> sections_;
|
||||
std::vector<NodeSet> node_sets_;
|
||||
std::vector<ElementSet> element_sets_;
|
||||
StepDefinition step_;
|
||||
std::unordered_map<std::int64_t, std::size_t> node_indices_;
|
||||
std::map<OriginKey, std::size_t> node_origin_indices_;
|
||||
std::unordered_map<std::int64_t, std::size_t> beam_element_indices_;
|
||||
std::map<OriginKey, std::size_t> beam_element_origin_indices_;
|
||||
std::unordered_map<std::int64_t, std::size_t> material_indices_;
|
||||
std::unordered_map<std::int64_t, std::size_t> section_indices_;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/domain.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct DomainBuildResult final {
|
||||
std::optional<Domain> domain;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class DomainBuilder final {
|
||||
public:
|
||||
void add_node(Node value);
|
||||
void add_material(IsotropicElastic value);
|
||||
void add_section(BeamSection value);
|
||||
void add_beam_element(BeamElement value);
|
||||
void add_node_set(NodeSet value);
|
||||
void add_element_set(ElementSet value);
|
||||
void set_step(StepDefinition value);
|
||||
[[nodiscard]] DomainBuildResult build() &&;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
std::vector<Node> nodes_;
|
||||
std::vector<BeamElement> beam_elements_;
|
||||
std::vector<IsotropicElastic> materials_;
|
||||
std::vector<BeamSection> sections_;
|
||||
std::vector<NodeSet> node_sets_;
|
||||
std::vector<ElementSet> element_sets_;
|
||||
std::optional<StepDefinition> step_;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <string>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct EntityOrigin final {
|
||||
std::string part_name;
|
||||
std::string instance_name;
|
||||
std::int64_t local_label;
|
||||
|
||||
bool operator==(const EntityOrigin&) const = default;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,20 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct NodeSet final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<NodeId> members;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ElementSet final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<ElementId> members;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/entity_id.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct NodeTag;
|
||||
struct ElementTag;
|
||||
struct MaterialTag;
|
||||
struct SectionTag;
|
||||
|
||||
using NodeId = EntityId<NodeTag>;
|
||||
using ElementId = EntityId<ElementTag>;
|
||||
using MaterialId = EntityId<MaterialTag>;
|
||||
using SectionId = EntityId<SectionTag>;
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <string>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct IsotropicElastic final {
|
||||
MaterialId id;
|
||||
std::string name;
|
||||
double young;
|
||||
double poisson;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/vec3.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/entity_origin.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct Node final {
|
||||
NodeId id;
|
||||
EntityOrigin origin;
|
||||
Vec3 position;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct PrescribedDof final {
|
||||
NodeId node;
|
||||
std::uint8_t dof;
|
||||
double value;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct NodalLoad final {
|
||||
NodeId node;
|
||||
std::array<double, 6> values;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct StepDefinition final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<PrescribedDof> prescribed_dofs;
|
||||
std::vector<NodalLoad> nodal_loads;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,77 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <string_view>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/status.hpp>
|
||||
#include <fesa/elements/beam/beam3d2.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/entity_origin.hpp>
|
||||
#include <fesa/model/ids.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
enum class FieldCoordinateSystem { global, element_local };
|
||||
|
||||
struct NodalFrame final {
|
||||
inline static constexpr FieldCoordinateSystem coordinate_system =
|
||||
FieldCoordinateSystem::global;
|
||||
inline static constexpr std::array<std::string_view, 6>
|
||||
displacement_components{
|
||||
"Ux", "Uy", "Uz", "Rx", "Ry", "Rz"};
|
||||
inline static constexpr std::array<std::string_view, 6>
|
||||
reaction_components{
|
||||
"RFx", "RFy", "RFz", "RMx", "RMy", "RMz"};
|
||||
|
||||
std::vector<NodeId> node_ids;
|
||||
std::vector<EntityOrigin> origins;
|
||||
std::vector<std::array<double, 6>> displacement;
|
||||
std::vector<std::array<double, 6>> reaction;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct BeamElementFrame final {
|
||||
inline static constexpr FieldCoordinateSystem coordinate_system =
|
||||
FieldCoordinateSystem::element_local;
|
||||
inline static constexpr std::array<std::string_view, 6>
|
||||
section_strain_components{
|
||||
"epsilon", "gamma_y", "gamma_z", "kappa_x", "kappa_y",
|
||||
"kappa_z"};
|
||||
inline static constexpr std::array<std::string_view, 6>
|
||||
section_force_components{
|
||||
"N", "Vy", "Vz", "T", "My", "Mz"};
|
||||
inline static constexpr std::string_view axial_stress_component =
|
||||
"sigma_xx";
|
||||
|
||||
ElementId element;
|
||||
EntityOrigin origin;
|
||||
BeamFrame local_frame;
|
||||
std::array<BeamSectionResult, 2> end_results;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ElementFrame final {
|
||||
std::vector<BeamElementFrame> beams;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ResultFrame final {
|
||||
double step_time;
|
||||
NodalFrame nodal;
|
||||
ElementFrame element;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ResultStep final {
|
||||
std::string name;
|
||||
std::vector<ResultFrame> frames;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ResultDatabase final {
|
||||
std::string schema_version;
|
||||
std::vector<ResultStep> steps;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] Status validate_result_database(
|
||||
const ResultDatabase& database);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/symmetric_csr.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct LinearSolveResult final {
|
||||
std::vector<double> solution;
|
||||
double relative_residual{};
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class LinearSolver {
|
||||
public:
|
||||
virtual ~LinearSolver() = default;
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] virtual LinearSolveResult solve(
|
||||
const SymmetricCsr& matrix,
|
||||
std::span<const double> rhs) = 0;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,22 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <span>
|
||||
|
||||
#include <fesa/solvers/linear/linear_solver.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
class PardisoLinearSolver final : public LinearSolver {
|
||||
public:
|
||||
PardisoLinearSolver();
|
||||
~PardisoLinearSolver() override;
|
||||
PardisoLinearSolver(const PardisoLinearSolver&) = delete;
|
||||
PardisoLinearSolver& operator=(
|
||||
const PardisoLinearSolver&) = delete;
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] LinearSolveResult solve(
|
||||
const SymmetricCsr& matrix,
|
||||
std::span<const double> rhs) override;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,79 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <span>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/results/result_database.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
enum class ReferenceQuantity {
|
||||
displacement,
|
||||
reaction,
|
||||
internal_force,
|
||||
centroid_stress
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Tolerance final {
|
||||
double relative;
|
||||
double absolute_scale;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ResultPosition final {
|
||||
std::string instance_name;
|
||||
std::int64_t entity_label;
|
||||
std::optional<std::int64_t> end_node_label;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ComparisonSample final {
|
||||
ReferenceQuantity quantity;
|
||||
ResultPosition position;
|
||||
std::vector<double> reference;
|
||||
std::vector<double> actual;
|
||||
Tolerance tolerance;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ComparisonReport final {
|
||||
bool passed;
|
||||
double maximum_normalized_error;
|
||||
std::vector<Diagnostic> failures;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ComponentCorrelationMetric final {
|
||||
ReferenceQuantity quantity;
|
||||
std::size_t component_index;
|
||||
std::size_t value_count;
|
||||
double root_mean_square_error;
|
||||
double relative_l2_error;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct CorrelationReport final {
|
||||
bool evaluable;
|
||||
std::vector<ComponentCorrelationMetric> metrics;
|
||||
std::vector<Diagnostic> failures;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ComparisonSampleMatch final {
|
||||
std::optional<ComparisonSample> sample;
|
||||
std::vector<Diagnostic> failures;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ComparisonSampleMatch make_comparison_sample(
|
||||
const ResultFrame& frame,
|
||||
ReferenceQuantity quantity,
|
||||
const ResultPosition& position,
|
||||
std::span<const double> reference,
|
||||
Tolerance tolerance);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ComparisonReport compare_samples(
|
||||
std::span<const ComparisonSample> samples);
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] CorrelationReport correlate_samples(
|
||||
std::span<const ComparisonSample> samples);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <filesystem>
|
||||
#include <string_view>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/core/diagnostic.hpp>
|
||||
#include <fesa/validation/comparison.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
|
||||
struct ReferenceRow final {
|
||||
ReferenceQuantity quantity;
|
||||
ResultPosition position;
|
||||
std::vector<double> values;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct ReferenceCsvReadResult final {
|
||||
std::vector<ReferenceRow> rows;
|
||||
std::vector<Diagnostic> diagnostics;
|
||||
};
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] ReferenceCsvReadResult read_reference_csv(
|
||||
ReferenceQuantity quantity,
|
||||
const std::filesystem::path& path,
|
||||
std::string_view single_instance_name);
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -5,27 +5,44 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "abaqus-input-contract",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Defined the normative Phase 1 Abaqus subset and expanded the public parser/mapper fixture matrix to 74 cases covering strict scopes, parameter forms, data ownership, exact mesh rows and references in active and inactive Parts, duplicate Parts, Assembly-only hierarchical targets, and source-accurate diagnostics.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T02:16:39+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T02:24:23+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "part-and-assembly-set-resolution",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added deterministic scope- and kind-aware Part/Assembly set resolution with explicit, generated, nested, forward, duplicate, empty, cycle, missing-member, and active-Instance validation.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T02:24:24+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T02:37:05+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "single-instance-semantic-validation",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added ActiveInputView selection and semantic validation for exclusive flat or single untransformed Instance input, preserving source diagnostics and excluding inactive Parts.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T02:37:05+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T02:44:01+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "material-section-and-shear-defaults",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added complete-deck global material and active-ELSET Beam section mapping with exact property diagnostics, explicit shear-area conversion, and preserved Phase 1 default shear source.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T02:44:01+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T02:59:40+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 4,
|
||||
"name": "step-bc-load-and-noop-directives",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Completed single static Step mapping with deterministic BC canonicalization, accumulated nodal loads, explicit no-op directives, exact source diagnostics, and supplied cantilever normalization.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T02:59:40+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T03:23:25+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-08-01T01:59:08+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T03:23:25+0900"
|
||||
}
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -5,22 +5,35 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "comparison-metric-and-entity-matching",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added CSV-independent normalized comparison metrics and diagnostics with ResultFrame origin and Beam end-node matching.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T02:42:01+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T03:22:08+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "reference-csv-adapters",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added strict four-schema Abaqus reference CSV adapters with canonical row mapping, synthetic internal-force/stress fixtures, and validation diagnostics.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T03:22:08+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T03:33:06+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "cantilever-reference-comparison",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added the SCF=0 FESA cantilever projection, production HDF5/CSV correlation CLI, component-wise RMSE and Relative L2, Abaqus-to-FESA beam-force axis mapping, and displacement/reaction/internal-force reference coverage.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T03:33:07+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-03T01:45:42+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "qualification-report",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Recorded docs/VALIDATION.md with Gate A PASS, Gate B EVALUABLE, 68/68 CTest and 20/20 Harness pytest evidence, all 18 correlation metrics, determinism coverage, and the remaining Abaqus stress qualification gap.",
|
||||
"started_at": "2026-08-03T01:45:43+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-03T01:48:16+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-08-02T02:42:01+0900"
|
||||
}
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "cantilever-reference-comparison",
|
||||
"exitCode": 0,
|
||||
"stdout": "Harness child verification was blocked by the managed WindowsApps PowerShell sandbox. The same acceptance contract was completed directly: CMake Debug build passed; CTest passed 68/68; Harness pytest passed 20/20; the fresh solver and reference-comparison CLI produced finite component metrics for 11 displacement rows, 11 reaction rows, and 20 internal-force rows.",
|
||||
"stderr": ""
|
||||
}
|
||||
@@ -6,45 +6,73 @@
|
||||
- `/docs/PRD.md`
|
||||
- `/docs/ARCHITECTURE.md`
|
||||
- `/docs/ADR.md`
|
||||
- `/docs/formulation/timoshenko-beam-3d.md`
|
||||
- `/reference/cantilever beam/cantilever beam.inp`
|
||||
- `/reference/cantilever beam/cantilever beam displacements.csv`
|
||||
- `/reference/cantilever beam/cantilever beam reactions.csv`
|
||||
- `/reference/cantilever beam/cantilever beam elemental forces.csv`
|
||||
- `/include/fesa/analysis/run_solver.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/io/hdf5/reader.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/io/hdf5/writer.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/validation/comparison.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/validation/reference_csv.hpp`
|
||||
|
||||
## 작업
|
||||
|
||||
제공된 계층형 캔틸레버를 production pipeline으로 해석하고 현재 존재하는 변위와
|
||||
반력만 Abaqus 2024 결과와 비교한다.
|
||||
FESA 정식화 적합성과 Abaqus 결과 상관성을 별도 gate로 검증한다.
|
||||
|
||||
- `tests/reference/cantilever_reference_test.cpp`와 reference compare CLI를 먼저
|
||||
작성한다.
|
||||
- comparison request는 Instance `Part-1-1`, relative tolerance `1e-5`,
|
||||
displacement absolute scale `1e-10`, reaction absolute scale `1e-8`을 명시한다.
|
||||
- HDF5 결과와 CSV를 public adapter로 읽어 `(Instance,Node Label)`로 join한다.
|
||||
- 요청하지 않은 internal force/stress 파일을 검색하거나 pass로 보고하지 않는다.
|
||||
- equilibrium과 finite result도 함께 assertion한다.
|
||||
- Gate A는 기존 해석해, energy, rigid mode 및 equilibrium 테스트를 그대로 엄격히
|
||||
통과시킨다. `SCF=0.25`를 kernel에 추가하거나 production parser가 무시하게 하지
|
||||
않는다.
|
||||
- 원본 `cantilever beam.inp`와 세 CSV는 Abaqus provenance로 보존한다. 동일한
|
||||
기하·재료·하중과 전단강성을 사용하되 `SCF=0`인
|
||||
`reference/cantilever beam/cantilever beam fesa.inp`를 추가해 production
|
||||
pipeline으로 해석한다.
|
||||
- `tests/unit/validation/comparison_test.cpp`에 component별 RMSE와 Relative L2의
|
||||
실패 테스트를 먼저 추가한다. `include/fesa/validation/comparison.hpp`에는
|
||||
`ComponentCorrelationMetric`과 `CorrelationReport`,
|
||||
`correlate_samples(std::span<const ComparisonSample>)`를 공개한다.
|
||||
- Relative L2는 reference L2 norm과 component별 absolute-scale norm 중 큰 값을
|
||||
분모로 사용한다. 서로 다른 component를 하나의 norm으로 합치지 않는다.
|
||||
- `tests/unit/validation/reference_csv_test.cpp`의 internal-force fixture 기대값을
|
||||
Abaqus `SF1,SF3,SF2,SM3,SM1,SM2`에서 FESA
|
||||
`N,Vy,Vz,T,My,Mz` 순서로 재배열하도록 먼저 변경하고 RED를 확인한다.
|
||||
- `tests/reference/cantilever_reference_test.cpp`와 reference compare CLI는 Instance
|
||||
`PART-1_1-1`, 변위, 반력 및 요소 단면력 CSV 경로와 각 물리량의 absolute scale을
|
||||
명시한다.
|
||||
- HDF5 결과와 CSV를 public adapter로 읽어 nodal 결과는
|
||||
`(Instance,Node Label)`, 요소 단면력은
|
||||
`(Instance,Element Label,End Node Label)`로 join한다.
|
||||
- correlation CLI는 요청된 결과가 모두 매칭되고 metric이 유한할 때 성공하며
|
||||
component별 `count`, `rmse`, `relative_l2`를 출력한다. 관측값을 이용한 임의
|
||||
pass/fail tolerance를 적용하지 않는다.
|
||||
- equilibrium과 finite result도 함께 assertion한다. 요청하지 않은 stress 파일을
|
||||
검색하거나 pass로 보고하지 않는다.
|
||||
|
||||
## Acceptance Criteria
|
||||
|
||||
```powershell
|
||||
cmake --build --preset windows-debug
|
||||
ctest --preset windows-debug -R "CorrelationMetric|ReferenceCsv|InternalForceCsv" --output-on-failure
|
||||
ctest --preset windows-debug -R CantileverReference --output-on-failure
|
||||
.\out\build\windows-debug\Debug\fesa.exe solve "reference\cantilever beam\cantilever beam.inp" --output out\cantilever-beam.h5
|
||||
.\out\build\windows-debug\Debug\fesa-reference-compare.exe --results out\cantilever-beam.h5 --instance Part-1-1 --displacements "reference\cantilever beam\cantilever beam displacements.csv" --reactions "reference\cantilever beam\cantilever beam reactions.csv" --relative-tolerance 1e-5 --displacement-absolute-scale 1e-10 --reaction-absolute-scale 1e-8
|
||||
.\out\build\windows-debug\Debug\fesa.exe solve "reference\cantilever beam\cantilever beam fesa.inp" --output out\cantilever-beam.h5
|
||||
.\out\build\windows-debug\Debug\fesa-reference-compare.exe --results out\cantilever-beam.h5 --instance PART-1_1-1 --displacements "reference\cantilever beam\cantilever beam displacements.csv" --reactions "reference\cantilever beam\cantilever beam reactions.csv" --internal-forces "reference\cantilever beam\cantilever beam elemental forces.csv" --displacement-absolute-scale 1e-10 --reaction-absolute-scale 1e-8 --internal-force-absolute-scale 1e-8
|
||||
ctest --preset windows-debug --output-on-failure
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 검증 절차
|
||||
|
||||
1. reference test가 실제 오차를 보고하며 실패하는 것을 확인한다.
|
||||
2. discrepancy마다 가장 작은 analytical test를 추가한 뒤 근거 있는 kernel만 수정한다.
|
||||
3. tolerance를 넓혀 결함을 숨기지 않는다.
|
||||
4. 전체 테스트와 최대 정규화 오차를 index summary에 기록한다.
|
||||
1. RMSE, Relative L2 및 요소력 축 재배열 테스트가 각각 의도한 이유로 실패하는
|
||||
RED를 확인한다.
|
||||
2. 최소 comparison metric과 CSV adapter 변경으로 GREEN을 만든다.
|
||||
3. reference test가 production solve/HDF5/CSV/correlation 경로를 실행하고 세
|
||||
물리량의 component metric을 출력하는지 확인한다.
|
||||
4. 전체 테스트와 component별 metric 요약을 index summary에 기록한다.
|
||||
|
||||
## 금지사항
|
||||
|
||||
- reference `.inp` 또는 CSV를 수정하지 마라. 이유: 원본 golden을 보존해야 한다.
|
||||
- 미제공 내력/응력 Abaqus 검증을 통과했다고 주장하지 마라. 이유: 증거가 없다.
|
||||
- 원본 Abaqus `.inp` 또는 CSV를 수정하지 마라. 이유: 원본 golden과 formulation
|
||||
provenance를 보존해야 한다.
|
||||
- Abaqus `SCF=0.25`를 FESA가 구현하거나 무시하지 마라. 이유: 승인된 FESA
|
||||
정식화와 입력 계약을 바꾼다.
|
||||
- 미제공 응력 Abaqus 검증을 통과했다고 주장하지 마라. 이유: 증거가 없다.
|
||||
- test-only parser/solver 경로를 만들지 마라. 이유: production pipeline 검증이다.
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "qualification-report",
|
||||
"exitCode": 0,
|
||||
"stdout": "Created docs/VALIDATION.md from fresh evidence. CMake Debug build passed, CTest passed 68/68, Harness pytest passed 20/20, and the focused Beam3D2/ThreadCountDeterminism/Reference tests passed 4/4. The report records Gate A PASS, Gate B EVALUABLE, all 18 finite correlation metrics, and Abaqus stress as not yet qualified.",
|
||||
"stderr": ""
|
||||
}
|
||||
@@ -20,9 +20,10 @@
|
||||
rotated frame, slenderness sweep
|
||||
- physics: equilibrium, symmetry, reaction, nonzero prescribed DOF
|
||||
- determinism: tested thread counts와 repeated runs
|
||||
- Abaqus: 현재 cantilever displacement/reaction의 tolerance와 maximum error
|
||||
- contract-only: synthetic internal-force/stress CSV schema와 component mapping
|
||||
- 미제공 Abaqus internal-force/stress는 `not yet Abaqus-qualified`라고 명시한다.
|
||||
- Abaqus correlation: 현재 cantilever displacement/reaction/internal-force의
|
||||
component별 RMSE와 Relative L2
|
||||
- contract-only: synthetic stress CSV schema와 component mapping
|
||||
- 미제공 Abaqus stress는 `not yet Abaqus-qualified`라고 명시한다.
|
||||
|
||||
보고서 수치를 새 test output에서 수집하며 수동 추정값을 쓰지 않는다.
|
||||
|
||||
@@ -34,18 +35,18 @@ ctest --preset windows-debug --output-on-failure
|
||||
ctest --preset windows-debug -R "Reference|Beam3D2|Determinism" --output-on-failure
|
||||
```
|
||||
|
||||
모든 실행이 통과하고 보고서의 test 이름, tolerance, 최대오차와 disposition이 실제
|
||||
출력과 일치해야 한다.
|
||||
모든 실행이 통과하고 보고서의 test 이름, component별 RMSE·Relative L2와
|
||||
disposition이 실제 출력과 일치해야 한다.
|
||||
|
||||
## 검증 절차
|
||||
|
||||
1. 전체 suite를 새로 실행한다.
|
||||
2. 결과를 benchmark/quantity별 표에 기록한다.
|
||||
3. synthetic coverage와 Abaqus-backed qualification을 명확히 분리한다.
|
||||
3. FESA 정식화 gate, Abaqus correlation 및 synthetic coverage를 명확히 분리한다.
|
||||
4. index summary에 보고서 경로와 test counts를 기록한다.
|
||||
|
||||
## 금지사항
|
||||
|
||||
- 실행하지 않은 결과를 보고서에 쓰지 마라. 이유: 검증 증거가 아니다.
|
||||
- Abaqus 내력/응력 qualification을 추론하지 마라. 이유: CSV가 아직 없다.
|
||||
- Abaqus 응력 qualification을 추론하지 마라. 이유: CSV가 아직 없다.
|
||||
- 실패 테스트를 제외하거나 disable하지 마라. 이유: release gate를 약화한다.
|
||||
|
||||
@@ -5,17 +5,28 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "canonical-contribution-order",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added canonical MatrixContribution ordering and deterministic upper-triangle CSR merge with bitwise permutation, cancellation, signed-zero, and serial-oracle coverage.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T22:17:55+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T23:06:21+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "tbb-element-evaluation",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added AssemblyOptions and oneTBB Beam element evaluation with element-local contributions, canonical serial merge, explicit execution limits, and bitwise serial parity tests.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T23:06:22+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T23:21:27+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "thread-count-determinism",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added 10-run bitwise CSR, RHS, displacement, and reaction checks at 1, 2, and 16 threads plus a production serial/parallel assembly benchmark.",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T23:21:27+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T23:36:17+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-08-01T22:17:55+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T23:36:18+0900"
|
||||
}
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -5,22 +5,36 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "semantic-domain-and-origin-types",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added dependency-free model value headers, shear-property provenance, immutable Domain queries, and ModelTypes/EntityOrigin tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-30T16:08:54+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T16:38:04+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "domain-validation",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added domain_builder.hpp, model Domain/DomainBuilder implementations, private dense/origin lookups, aggregate ID/origin/reference/numeric/geometry/orientation/BC validation, and DomainBuilder/DomainValidation tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-30T16:38:05+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T17:08:06+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "abaqus-scoped-syntax-parser",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added scoped Abaqus syntax records/parser, flat and Part/Assembly/Instance fixtures, source-aware parser diagnostics, and AbaqusParser/ScopedDeck tests; external preset AC passed 10/10 after child sandbox toolchain blockage.",
|
||||
"started_at": "2026-07-30T17:08:07+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T18:00:47+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "active-instance-domain-normalization",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added public parser-to-Domain normalization for flat and single untransformed Instance decks, active Part selection, provenance, Phase 1 shear defaults, loads/BCs, and source-aware organization diagnostics; direct fallback verification passed after the Harness child quota failure.",
|
||||
"started_at": "2026-07-30T18:03:41+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T18:24:34+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-07-30T16:08:54+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T18:25:41+0900"
|
||||
}
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "active-instance-domain-normalization",
|
||||
"exitCode": 0,
|
||||
"stdout": "Manual fallback completed after the Harness child quota failure recorded in commit 4401566. TDD red/green was observed for the public semantic mapper and the extra-Instance source diagnostic. MSVC v145 Debug build passed without new warnings; focused DeckToDomain/ActiveInstance CTest passed 2/2; full CTest passed 12/12; Harness pytest passed 20/20; git diff --check exited 0.",
|
||||
"stderr": ""
|
||||
}
|
||||
@@ -5,17 +5,28 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "symmetric-csr-assembly",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T15:19:35+0900",
|
||||
"summary": "Added upper-triangle symmetric CSR with every-row diagonals and deterministic serial Beam stiffness/load assembly with stable floating-point merge tests.",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T15:45:02+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "essential-bc-elimination",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T15:45:03+0900",
|
||||
"summary": "Added DofManager-owned essential BC elimination with zero/nonzero RHS shifts, all-constrained handling, full reconstruction, and finite original-system reaction recovery.",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T16:00:44+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "pardiso-linear-solver",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T16:00:45+0900",
|
||||
"summary": "Added a noncopyable LP64 MKL PARDISO SPD solver with explicit diagnostic-aware RAII release, CSR validation, residual diagnostics, and regression tests.",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T16:16:28+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-07-31T15:19:35+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T16:16:28+0900"
|
||||
}
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -33,8 +33,9 @@ struct EquationSystem final {
|
||||
|
||||
- sparsity pattern builder와 numeric contribution merge를 분리한다.
|
||||
- `(row,column,element-origin,local-order)`의 안정된 순서로 합산한다.
|
||||
- 연결되지 않은 자유도를 포함해 모든 CSR row에 diagonal entry를 보존한다.
|
||||
- hand-calculated 2-element system, duplicate contribution, external ID 순서 변화,
|
||||
CSR invariant를 실패 테스트로 먼저 작성한다.
|
||||
비결합적 부동소수점 합산 순서와 CSR invariant를 실패 테스트로 먼저 작성한다.
|
||||
|
||||
## Acceptance Criteria
|
||||
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -9,30 +9,29 @@
|
||||
- `/include/fesa/assembly/symmetric_csr.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/assembly/equation_system.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/fem/dof_manager.hpp`
|
||||
- `/include/fesa/model/step_definition.hpp`
|
||||
|
||||
## 작업
|
||||
|
||||
0과 비영 지정변위를 지원하는 essential-BC elimination과 full-vector 복원을 구현한다.
|
||||
`DofManager`가 소유한 equation mapping과 지정변위로 essential-BC elimination을
|
||||
수행하고, 기존 `DofManager::reconstruct_full()`로 full vector를 복원한다.
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
struct ReducedSystem final {
|
||||
SymmetricCsr stiffness;
|
||||
std::vector<double> force;
|
||||
std::vector<std::size_t> free_to_full;
|
||||
std::vector<double> prescribed_full;
|
||||
};
|
||||
[[nodiscard]] ConstraintResult eliminate_essential_bcs(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
std::span<const PrescribedDof> prescribed);
|
||||
const DofManager& dofs);
|
||||
[[nodiscard]] std::vector<double> recover_reaction(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
std::span<const double> full_displacement);
|
||||
```
|
||||
|
||||
- 작은 hand calculation으로 RHS shift, 0/비영 prescribed value, all constrained,
|
||||
충돌 조건, \(r=Ku-f\) 반력 복원을 먼저 테스트한다.
|
||||
\(r=Ku-f\) 반력 복원을 먼저 테스트한다.
|
||||
- 별도 prescribed 인수나 full/free mapping 상태를 중복하지 않는다.
|
||||
- 입력과 산술 결과의 NaN/Inf를 성공 결과로 반환하지 않는다.
|
||||
|
||||
## Acceptance Criteria
|
||||
|
||||
@@ -46,7 +45,7 @@ ctest --preset windows-debug --output-on-failure
|
||||
|
||||
1. 비영 지정값 테스트의 실패를 먼저 확인한다.
|
||||
2. 원래 EquationSystem을 보존한 채 reduced system을 생성한다.
|
||||
3. 복원 변위와 원래 평형식 반력을 assertion한다.
|
||||
3. `DofManager` 복원 변위와 원래 평형식 반력을 assertion한다.
|
||||
4. 전체 테스트와 index를 갱신한다.
|
||||
|
||||
## 금지사항
|
||||
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -32,6 +32,8 @@ class PardisoLinearSolver final : public LinearSolver {
|
||||
public:
|
||||
PardisoLinearSolver();
|
||||
~PardisoLinearSolver() override;
|
||||
PardisoLinearSolver(const PardisoLinearSolver&) = delete;
|
||||
PardisoLinearSolver& operator=(const PardisoLinearSolver&) = delete;
|
||||
[[nodiscard]] LinearSolveResult solve(
|
||||
const SymmetricCsr&,
|
||||
std::span<const double>) override;
|
||||
@@ -42,6 +44,7 @@ public:
|
||||
테스트한다.
|
||||
- `mtype=2`, LP64 index, `iparm[34]=1`, matrix checker, analysis/factor/solve/release
|
||||
phase를 사용한다.
|
||||
- analysis/factor/solve/release의 모든 MKL 오류를 solver diagnostic으로 변환한다.
|
||||
|
||||
## Acceptance Criteria
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -5,22 +5,36 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "quadrature-and-shape-functions",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added fixed 1D Gauss rules, Line2 shape primitives, and a validated length/2 Jacobian with invariant and invalid-input tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T01:37:23+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T01:48:32+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "dof-manager",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added deterministic six-DOF equation numbering, prescribed-value reconstruction, and 12-DOF Beam element mapping with validation tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T01:48:33+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T01:55:21+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "beam-local-frame",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added scale-aware right-handed Beam frames and fixed 12x12 global-to-local transformations with degeneracy, orthonormality, rotation, and energy-invariance tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T01:55:21+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T02:08:27+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "timoshenko-stiffness-kernel",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Documented and implemented selectively integrated Beam3D2 local/global stiffness with rigid-body, analytical, slenderness, and rotation-invariance tests.",
|
||||
"started_at": "2026-07-31T02:08:27+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T02:24:47+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-07-31T01:37:23+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T02:24:48+0900"
|
||||
}
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
+17
-9
@@ -7,39 +7,47 @@
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "domain-and-input-skeleton",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-07-30T18:25:41+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "fem-and-beam-kernel",
|
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"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T02:24:48+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "equation-and-linear-solve",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-07-31T16:16:28+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "results-and-pipeline",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T01:11:01+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "abaqus-subset-completion",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T03:23:25+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "deterministic-parallel-assembly",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T23:36:18+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "result-contract-completion",
|
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"status": "pending"
|
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"status": "completed",
|
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"completed_at": "2026-08-02T01:51:25+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
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"dir": "beam-reference-qualification",
|
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"status": "pending"
|
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"status": "completed",
|
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"completed_at": "2026-08-03T01:48:16+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"dir": "internal-release",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -5,17 +5,28 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "beam-element-end-recovery",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added actual Beam node IDs and signed two-end strain, resultant, centroid/recovery-point stress recovery using the stiffness frame and reduced-shear convention, with hand-calculated tests.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T00:27:47+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T01:14:40+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "complete-result-contract",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Added nodal and Beam element provenance, explicit field metadata and validation, and production element-end recovery orchestration in LinearStaticAnalysis.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T01:14:43+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T01:28:37+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "self-contained-hdf5",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"summary": "Defined schema 2.0.0 and completed self-contained HDF5 model, analysis, nodal/Beam result, diagnostic writer/reader round trips with strict metadata and version validation.",
|
||||
"started_at": "2026-08-02T01:28:37+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T01:51:24+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-08-02T00:27:47+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-02T01:51:25+0900"
|
||||
}
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -5,22 +5,36 @@
|
||||
{
|
||||
"step": 0,
|
||||
"name": "result-database",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T00:01:45+0900",
|
||||
"summary": "Added HDF5-independent nodal result aggregates and results-stage validation for sizes, duplicate nodes/steps/frames, and finite values with focused tests.",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T00:14:53+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 1,
|
||||
"name": "minimal-hdf5-schema",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T00:14:54+0900",
|
||||
"summary": "Documented HDF5 schema 1.0.0 and added a move-only RAII writer/public reader round trip for model identity, connectivity, shear provenance, and nodal results.",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T00:51:34+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 2,
|
||||
"name": "linear-static-analysis",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T00:51:34+0900",
|
||||
"summary": "Added LinearStaticAnalysis orchestration through serial assembly, BC elimination, PARDISO with an all-constrained bypass, reaction recovery, and deterministic nodal results with equilibrium tests.",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T01:01:15+0900"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"step": 3,
|
||||
"name": "cli-pipeline-integration",
|
||||
"status": "pending"
|
||||
"status": "completed",
|
||||
"started_at": "2026-08-01T01:01:16+0900",
|
||||
"summary": "Added public run_solver orchestration and the solve CLI with source-preserving diagnostics, plus end-to-end HDF5 pipeline tests.",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T01:11:00+0900"
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"created_at": "2026-08-01T00:01:45+0900",
|
||||
"completed_at": "2026-08-01T01:11:01+0900"
|
||||
}
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -1,12 +1,12 @@
|
||||
Node Label, U-U1, U-U2, U-U3, UR-UR1, UR-UR2, UR-UR3
|
||||
1,0,0,-1.00E-32,0,1.00E-31,0
|
||||
2,0,0,-2.87E-06,0,5.43E-06,0
|
||||
3,0,0,-1.09E-05,0,1.03E-05,0
|
||||
4,0,0,-2.35E-05,0,1.46E-05,0
|
||||
5,0,0,-4.00E-05,0,1.83E-05,0
|
||||
6,0,0,-6.01E-05,0,2.14E-05,0
|
||||
7,0,0,-8.29E-05,0,2.40E-05,0
|
||||
8,0,0,-1.08E-04,0,2.60E-05,0
|
||||
9,0,0,-1.35E-04,0,2.74E-05,0
|
||||
10,0,0,-1.63E-04,0,2.83E-05,0
|
||||
11,0,0,-1.92E-04,0,2.86E-05,0
|
||||
Part Instance Name, Node Label, U-U1, U-U2, U-U3, UR-UR1, UR-UR2, UR-UR3
|
||||
PART-1_1-1,1,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.000000E-30,0.000000E+00,1.000000E-29,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,2,0.000000E+00,0.000000E+00,-2.900000E-04,0.000000E+00,5.428570E-04,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,3,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.094290E-03,0.000000E+00,1.028570E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,4,0.000000E+00,0.000000E+00,-2.355720E-03,0.000000E+00,1.457140E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,5,0.000000E+00,0.000000E+00,-4.017140E-03,0.000000E+00,1.828570E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,6,0.000000E+00,0.000000E+00,-6.021430E-03,0.000000E+00,2.142860E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,7,0.000000E+00,0.000000E+00,-8.311430E-03,0.000000E+00,2.400000E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,8,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.083000E-02,0.000000E+00,2.600000E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,9,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.352000E-02,0.000000E+00,2.742860E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,10,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.632430E-02,0.000000E+00,2.828570E-03,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,11,0.000000E+00,0.000000E+00,-1.918570E-02,0.000000E+00,2.857140E-03,0.000000E+00
|
||||
|
||||
|
@@ -0,0 +1,21 @@
|
||||
Part Instance Name, Element Label, Node Label, SF-SF1, SF-SF2, SF-SF3, SM-SM1, SM-SM2, SM-SM3,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,1,1,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,9.500000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,1,2,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,9.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,2,2,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,9.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,2,3,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,8.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,3,3,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,8.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,3,4,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,7.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,4,4,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,7.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,4,5,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,6.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,5,5,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,6.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,5,6,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,5.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,6,6,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,5.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,6,7,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,4.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,7,7,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,4.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,7,8,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,3.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,8,8,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,3.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,8,9,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,2.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,9,9,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,2.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,9,10,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,1.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,10,10,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,1.000000E+06,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
PART-1_1-1,10,11,0.000000E+00,-1.000000E+06,0.000000E+00,5.000000E+05,0.000000E+00,0.000000E+00,,,,,
|
||||
|
+5
-46
@@ -1,10 +1,8 @@
|
||||
*Heading
|
||||
** Job name: Job-1 Model name: Model-1
|
||||
** Generated by: Abaqus/CAE Learning Edition 2024
|
||||
** FESA projection of the Abaqus 2024 cantilever reference model.
|
||||
** Geometry, material, section, boundary conditions, and load are unchanged.
|
||||
** SCF is set to zero because FESA does not use Abaqus slenderness compensation.
|
||||
*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
|
||||
**
|
||||
** PARTS
|
||||
**
|
||||
*Part, name=PART-1_1
|
||||
*Node
|
||||
1, 0., 0., 0.
|
||||
@@ -31,37 +29,23 @@
|
||||
10, 10, 11
|
||||
*Elset, elset=Set-1, generate
|
||||
1, 10, 1
|
||||
*Elset, elset=Set-2, generate
|
||||
1, 10, 1
|
||||
** Section: Section-1 Profile: Profile-1
|
||||
*Beam General Section, elset=Set-1, material=Material-1, section=GENERAL
|
||||
1., 0.0833333, 0., 0.0833333, 0.140833
|
||||
0.,1.,0.
|
||||
*Transverse Shear Stiffness
|
||||
6.73077e+10, 6.73077e+10, 0.
|
||||
*End Part
|
||||
**
|
||||
**
|
||||
** ASSEMBLY
|
||||
**
|
||||
*Assembly, name=Assembly
|
||||
**
|
||||
*Instance, name=PART-1_1-1, part=PART-1_1
|
||||
*End Instance
|
||||
**
|
||||
*Nset, nset=Set-3, instance=PART-1_1-1
|
||||
1,
|
||||
*Nset, nset=Set-4, instance=PART-1_1-1
|
||||
11,
|
||||
*End Assembly
|
||||
**
|
||||
** MATERIALS
|
||||
**
|
||||
*Material, name=Material-1
|
||||
*Elastic
|
||||
2.1e+11, 0.3
|
||||
**
|
||||
** BOUNDARY CONDITIONS
|
||||
**
|
||||
** Name: BC-1 Type: Displacement/Rotation
|
||||
*Boundary
|
||||
Set-3, 1, 1
|
||||
Set-3, 2, 2
|
||||
@@ -69,34 +53,9 @@ Set-3, 3, 3
|
||||
Set-3, 4, 4
|
||||
Set-3, 5, 5
|
||||
Set-3, 6, 6
|
||||
** ----------------------------------------------------------------
|
||||
**
|
||||
** STEP: Step-1
|
||||
**
|
||||
*Step, name=Step-1, nlgeom=NO
|
||||
*Static
|
||||
1., 1., 1e-05, 1.
|
||||
**
|
||||
** LOADS
|
||||
**
|
||||
** Name: Load-1 Type: Concentrated force
|
||||
*Cload
|
||||
Set-4, 3, -1e+06
|
||||
**
|
||||
** OUTPUT REQUESTS
|
||||
**
|
||||
*Restart, write, frequency=0
|
||||
**
|
||||
** FIELD OUTPUT: F-Output-1
|
||||
**
|
||||
*Output, field
|
||||
*Node Output
|
||||
CF, RF, TF, U
|
||||
*Element Output, directions=YES
|
||||
LE, NFORC, NFORCSO, PE, PEEQ, PEMAG, S, SF
|
||||
*Contact Output, variable=PRESELECT
|
||||
**
|
||||
** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
|
||||
**
|
||||
*Output, history, variable=PRESELECT
|
||||
*End Step
|
||||
@@ -1,12 +1,12 @@
|
||||
Node Label, RF-RF1, RF-RF2, RF-RF3, RM-RM1, RM-RM2, RM-RM3
|
||||
1,0,0,1.00E+04,0,-1.00E+05,0
|
||||
2,0,0,0,0,0,0
|
||||
3,0,0,0,0,0,0
|
||||
4,0,0,0,0,0,0
|
||||
5,0,0,0,0,0,0
|
||||
6,0,0,0,0,0,0
|
||||
7,0,0,0,0,0,0
|
||||
8,0,0,0,0,0,0
|
||||
9,0,0,0,0,0,0
|
||||
10,0,0,0,0,0,0
|
||||
11,0,0,0,0,0,0
|
||||
Part Instance Name, Node Label, RF-RF1, RF-RF2, RF-RF3, RM-RM1, RM-RM2, RM-RM3
|
||||
PART-1_1-1,1,0.000000E+00,0.000000E+00,1.000000E+06,0.000000E+00,-1.000000E+07,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,2,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,3,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,4,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,5,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,6,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,7,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,8,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,9,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,10,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
PART-1_1-1,11,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00,0.000000E+00
|
||||
|
||||
|
@@ -5,7 +5,7 @@
|
||||
**
|
||||
** PARTS
|
||||
**
|
||||
*Part, name=Part-1
|
||||
*Part, name=PART-1_1
|
||||
*Node
|
||||
1, 0., 0., 0.
|
||||
2, 1., 0., 0.
|
||||
@@ -29,18 +29,16 @@
|
||||
8, 8, 9
|
||||
9, 9, 10
|
||||
10, 10, 11
|
||||
*Nset, nset=Set-1, generate
|
||||
1, 11, 1
|
||||
*Elset, elset=Set-1, generate
|
||||
1, 10, 1
|
||||
*Nset, nset=Set-2, generate
|
||||
1, 11, 1
|
||||
*Elset, elset=Set-2, generate
|
||||
1, 10, 1
|
||||
** Section: Section-1 Profile: Profile-1
|
||||
*Beam General Section, elset=Set-1, material=Material-1, section=GENERAL
|
||||
1., 0.0833333, 0., 0.0833333, 0.140833
|
||||
0.,1.,0.
|
||||
*Transverse Shear Stiffness
|
||||
6.73077e+10, 6.73077e+10, 0.25
|
||||
*End Part
|
||||
**
|
||||
**
|
||||
@@ -48,13 +46,13 @@
|
||||
**
|
||||
*Assembly, name=Assembly
|
||||
**
|
||||
*Instance, name=Part-1-1, part=Part-1
|
||||
*Instance, name=PART-1_1-1, part=PART-1_1
|
||||
*End Instance
|
||||
**
|
||||
*Nset, nset=Set-1, instance=Part-1-1
|
||||
11,
|
||||
*Nset, nset=Set-2, instance=Part-1-1
|
||||
*Nset, nset=Set-3, instance=PART-1_1-1
|
||||
1,
|
||||
*Nset, nset=Set-4, instance=PART-1_1-1
|
||||
11,
|
||||
*End Assembly
|
||||
**
|
||||
** MATERIALS
|
||||
@@ -62,6 +60,17 @@
|
||||
*Material, name=Material-1
|
||||
*Elastic
|
||||
2.1e+11, 0.3
|
||||
**
|
||||
** BOUNDARY CONDITIONS
|
||||
**
|
||||
** Name: BC-1 Type: Displacement/Rotation
|
||||
*Boundary
|
||||
Set-3, 1, 1
|
||||
Set-3, 2, 2
|
||||
Set-3, 3, 3
|
||||
Set-3, 4, 4
|
||||
Set-3, 5, 5
|
||||
Set-3, 6, 6
|
||||
** ----------------------------------------------------------------
|
||||
**
|
||||
** STEP: Step-1
|
||||
@@ -70,22 +79,11 @@
|
||||
*Static
|
||||
1., 1., 1e-05, 1.
|
||||
**
|
||||
** BOUNDARY CONDITIONS
|
||||
**
|
||||
** Name: BC-1 Type: Displacement/Rotation
|
||||
*Boundary
|
||||
Set-2, 1, 1
|
||||
Set-2, 2, 2
|
||||
Set-2, 3, 3
|
||||
Set-2, 4, 4
|
||||
Set-2, 5, 5
|
||||
Set-2, 6, 6
|
||||
**
|
||||
** LOADS
|
||||
**
|
||||
** Name: Load-1 Type: Concentrated force
|
||||
*Cload
|
||||
Set-1, 3, -10000.
|
||||
Set-4, 3, -1e+06
|
||||
**
|
||||
** OUTPUT REQUESTS
|
||||
**
|
||||
@@ -93,7 +91,12 @@ Set-1, 3, -10000.
|
||||
**
|
||||
** FIELD OUTPUT: F-Output-1
|
||||
**
|
||||
*Output, field, variable=PRESELECT
|
||||
*Output, field
|
||||
*Node Output
|
||||
CF, RF, TF, U
|
||||
*Element Output, directions=YES
|
||||
LE, NFORC, NFORCSO, PE, PEEQ, PEMAG, S, SF
|
||||
*Contact Output, variable=PRESELECT
|
||||
**
|
||||
** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
|
||||
**
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,226 @@
|
||||
#include <fesa/analysis/linear_static_analysis.hpp>
|
||||
|
||||
#include <algorithm>
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <exception>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/equation_system.hpp>
|
||||
#include <fesa/assembly/serial_assembler.hpp>
|
||||
#include <fesa/constraints/essential_bc.hpp>
|
||||
#include <fesa/elements/beam/beam3d2.hpp>
|
||||
#include <fesa/fem/dof_manager.hpp>
|
||||
#include <fesa/solvers/linear/pardiso_linear_solver.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult failure(std::vector<Diagnostic> diagnostics) {
|
||||
return {false, std::nullopt, std::move(diagnostics)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult equation_failure(
|
||||
std::string code,
|
||||
std::string message) {
|
||||
return failure({{
|
||||
DiagnosticStage::equation,
|
||||
Severity::error,
|
||||
std::move(code),
|
||||
std::move(message),
|
||||
std::nullopt,
|
||||
}});
|
||||
}
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult results_failure(
|
||||
std::string code,
|
||||
std::string message) {
|
||||
return failure({{
|
||||
DiagnosticStage::results,
|
||||
Severity::error,
|
||||
std::move(code),
|
||||
std::move(message),
|
||||
std::nullopt,
|
||||
}});
|
||||
}
|
||||
|
||||
NodalFrame build_nodal_frame(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
const std::vector<double>& displacement,
|
||||
const std::vector<double>& reaction) {
|
||||
std::vector<NodeId> node_ids;
|
||||
node_ids.reserve(domain.nodes().size());
|
||||
for (const Node& node : domain.nodes()) {
|
||||
node_ids.push_back(node.id);
|
||||
}
|
||||
std::ranges::sort(node_ids);
|
||||
|
||||
NodalFrame nodal;
|
||||
nodal.node_ids = std::move(node_ids);
|
||||
nodal.origins.reserve(nodal.node_ids.size());
|
||||
nodal.displacement.reserve(nodal.node_ids.size());
|
||||
nodal.reaction.reserve(nodal.node_ids.size());
|
||||
for (const NodeId node_id : nodal.node_ids) {
|
||||
nodal.origins.push_back(domain.node(node_id).origin);
|
||||
std::array<double, 6> node_displacement{};
|
||||
std::array<double, 6> node_reaction{};
|
||||
for (std::size_t component = 0; component < 6; ++component) {
|
||||
const std::size_t full_dof = dofs.full_dof({
|
||||
node_id,
|
||||
static_cast<NodeDof>(component),
|
||||
});
|
||||
node_displacement[component] = displacement[full_dof];
|
||||
node_reaction[component] = reaction[full_dof];
|
||||
}
|
||||
nodal.displacement.push_back(node_displacement);
|
||||
nodal.reaction.push_back(node_reaction);
|
||||
}
|
||||
return nodal;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ElementFrame build_element_frame(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
const std::vector<double>& displacement) {
|
||||
std::vector<const BeamElement*> elements;
|
||||
elements.reserve(domain.beam_elements().size());
|
||||
for (const BeamElement& element : domain.beam_elements()) {
|
||||
elements.push_back(&element);
|
||||
}
|
||||
std::ranges::sort(
|
||||
elements,
|
||||
{},
|
||||
[](const BeamElement* element) {
|
||||
return element->id.value();
|
||||
});
|
||||
|
||||
ElementFrame frame;
|
||||
frame.beams.reserve(elements.size());
|
||||
for (const BeamElement* element : elements) {
|
||||
const Beam3D2Input input{
|
||||
{
|
||||
domain.node(element->nodes[0]).position,
|
||||
domain.node(element->nodes[1]).position,
|
||||
},
|
||||
element->nodes,
|
||||
domain.material(element->material),
|
||||
domain.section(element->section),
|
||||
};
|
||||
const BeamKernelResult kernel = compute_beam3d2(input);
|
||||
if (!kernel.contribution.has_value()) {
|
||||
const std::string message = kernel.diagnostics.empty()
|
||||
? "Beam recovery requires a valid element input."
|
||||
: kernel.diagnostics.front().message;
|
||||
throw std::runtime_error{message};
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::array<double, 12> element_displacement{};
|
||||
const std::array<std::size_t, 12> full_dofs =
|
||||
dofs.element_full_dofs(*element);
|
||||
for (std::size_t local = 0; local < full_dofs.size(); ++local) {
|
||||
element_displacement[local] = displacement[full_dofs[local]];
|
||||
}
|
||||
std::vector<BeamSectionResult> recovered = recover_beam3d2(
|
||||
input,
|
||||
element_displacement,
|
||||
input.section.recovery_points);
|
||||
if (recovered.size() != 2U) {
|
||||
throw std::logic_error{
|
||||
"Beam recovery must return exactly two end results."};
|
||||
}
|
||||
|
||||
frame.beams.push_back({
|
||||
element->id,
|
||||
element->origin,
|
||||
kernel.contribution->frame,
|
||||
{
|
||||
std::move(recovered[0]),
|
||||
std::move(recovered[1]),
|
||||
},
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
return frame;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult LinearStaticAnalysis::run(const Domain& domain) const {
|
||||
const DofManager dofs = DofManager::build(domain);
|
||||
|
||||
std::optional<EquationSystem> original;
|
||||
try {
|
||||
original = assemble_serial(domain, dofs);
|
||||
} catch (const std::exception& error) {
|
||||
return equation_failure(
|
||||
"equation.assembly_failed", error.what());
|
||||
}
|
||||
|
||||
ConstraintResult constrained =
|
||||
eliminate_essential_bcs(*original, dofs);
|
||||
if (!constrained.reduced_system.has_value()) {
|
||||
return failure(std::move(constrained.diagnostics));
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> reduced_solution;
|
||||
if (dofs.free_equation_count() != 0) {
|
||||
PardisoLinearSolver solver;
|
||||
LinearSolveResult solved = solver.solve(
|
||||
constrained.reduced_system->stiffness,
|
||||
constrained.reduced_system->force);
|
||||
if (!solved.diagnostics.empty()) {
|
||||
return failure(std::move(solved.diagnostics));
|
||||
}
|
||||
reduced_solution = std::move(solved.solution);
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> displacement;
|
||||
try {
|
||||
displacement = dofs.reconstruct_full(reduced_solution);
|
||||
} catch (const std::exception& error) {
|
||||
return equation_failure(
|
||||
"equation.solution_reconstruction_failed", error.what());
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> reaction;
|
||||
try {
|
||||
reaction = recover_reaction(*original, displacement);
|
||||
} catch (const std::exception& error) {
|
||||
return equation_failure(
|
||||
"equation.reaction_recovery_failed", error.what());
|
||||
}
|
||||
|
||||
ElementFrame element;
|
||||
try {
|
||||
element = build_element_frame(domain, dofs, displacement);
|
||||
} catch (const std::exception& error) {
|
||||
return results_failure(
|
||||
"results.element_recovery_failed", error.what());
|
||||
}
|
||||
|
||||
ResultDatabase database{
|
||||
"2.0.0",
|
||||
{{
|
||||
domain.step().name,
|
||||
{{
|
||||
1.0,
|
||||
build_nodal_frame(
|
||||
domain, dofs, displacement, reaction),
|
||||
std::move(element),
|
||||
{},
|
||||
}},
|
||||
}},
|
||||
};
|
||||
Status status = validate_result_database(database);
|
||||
if (!status.succeeded) {
|
||||
return failure(std::move(status.diagnostics));
|
||||
}
|
||||
|
||||
return {true, std::move(database), {}};
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
#include <fesa/analysis/run_solver.hpp>
|
||||
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <utility>
|
||||
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/parser.hpp>
|
||||
#include <fesa/io/abaqus/semantic_mapper.hpp>
|
||||
#include <fesa/io/hdf5/writer.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
std::string path_utf8(const std::filesystem::path& path) {
|
||||
const std::u8string value = path.u8string();
|
||||
return {reinterpret_cast<const char*>(value.data()), value.size()};
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult run_solver(const AnalysisRequest& request) {
|
||||
ParseDeckResult parsed = parse_deck(request.input_path);
|
||||
if (!parsed.deck.has_value()) {
|
||||
return {false, std::nullopt, std::move(parsed.diagnostics)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
DomainBuildResult mapped = map_deck_to_domain(*parsed.deck);
|
||||
if (!mapped.domain.has_value()) {
|
||||
return {false, std::nullopt, std::move(mapped.diagnostics)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
const Hdf5InputIdentity identity{
|
||||
path_utf8(request.input_path),
|
||||
parsed.input_fingerprint,
|
||||
};
|
||||
|
||||
AnalysisRunResult run = LinearStaticAnalysis{}.run(*mapped.domain);
|
||||
if (!run.succeeded || !run.results.has_value()) {
|
||||
return run;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<Diagnostic> write_diagnostics = write_hdf5(
|
||||
request.output_path, *mapped.domain, *run.results, identity);
|
||||
if (!write_diagnostics.empty()) {
|
||||
return {false, std::nullopt, std::move(write_diagnostics)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
return run;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,132 @@
|
||||
#include <fesa/assembly/contribution.hpp>
|
||||
|
||||
#include <algorithm>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <iterator>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
#include <tuple>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
std::int32_t csr_index(const std::size_t value) {
|
||||
if (value >
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::numeric_limits<std::int32_t>::max())) {
|
||||
throw std::overflow_error{
|
||||
"Symmetric CSR exceeds the 32-bit index range."};
|
||||
}
|
||||
return static_cast<std::int32_t>(value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool contribution_less(
|
||||
const MatrixContribution& left,
|
||||
const MatrixContribution& right) {
|
||||
return std::tuple{
|
||||
left.row,
|
||||
left.column,
|
||||
left.element,
|
||||
left.local_order} <
|
||||
std::tuple{
|
||||
right.row,
|
||||
right.column,
|
||||
right.element,
|
||||
right.local_order};
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
std::vector<MatrixContribution> canonicalize_contributions(
|
||||
const std::span<const MatrixContribution> contributions) {
|
||||
std::vector<MatrixContribution> canonical{
|
||||
contributions.begin(), contributions.end()};
|
||||
std::ranges::sort(canonical, contribution_less);
|
||||
return canonical;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SymmetricCsr merge_contributions(
|
||||
const std::size_t order,
|
||||
const std::span<const MatrixContribution> canonical) {
|
||||
if (!std::ranges::is_sorted(canonical, contribution_less)) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Matrix contributions are not in canonical order."};
|
||||
}
|
||||
|
||||
using Coordinate = std::pair<std::size_t, std::size_t>;
|
||||
std::vector<Coordinate> coordinates;
|
||||
coordinates.reserve(order + canonical.size());
|
||||
for (std::size_t row = 0; row < order; ++row) {
|
||||
coordinates.emplace_back(row, row);
|
||||
}
|
||||
for (const MatrixContribution& contribution : canonical) {
|
||||
if (contribution.row > contribution.column ||
|
||||
contribution.column >= order) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Matrix contribution is outside the upper triangle."};
|
||||
}
|
||||
coordinates.emplace_back(
|
||||
contribution.row, contribution.column);
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::ranges::sort(coordinates);
|
||||
coordinates.erase(
|
||||
std::ranges::unique(coordinates).begin(),
|
||||
coordinates.end());
|
||||
|
||||
SymmetricCsr matrix{
|
||||
order,
|
||||
std::vector<std::int32_t>(order + 1, 0),
|
||||
{},
|
||||
{},
|
||||
};
|
||||
matrix.column_indices.reserve(coordinates.size());
|
||||
for (const auto [row, column] : coordinates) {
|
||||
++matrix.row_offsets[row + 1];
|
||||
matrix.column_indices.push_back(csr_index(column));
|
||||
}
|
||||
for (std::size_t row = 0; row < order; ++row) {
|
||||
const std::size_t offset =
|
||||
static_cast<std::size_t>(matrix.row_offsets[row]) +
|
||||
static_cast<std::size_t>(matrix.row_offsets[row + 1]);
|
||||
matrix.row_offsets[row + 1] = csr_index(offset);
|
||||
}
|
||||
matrix.values.resize(matrix.column_indices.size(), 0.0);
|
||||
|
||||
std::size_t contribution_index = 0;
|
||||
while (contribution_index < canonical.size()) {
|
||||
const MatrixContribution& first =
|
||||
canonical[contribution_index];
|
||||
double value = 0.0;
|
||||
do {
|
||||
value += canonical[contribution_index].value;
|
||||
++contribution_index;
|
||||
} while (
|
||||
contribution_index < canonical.size() &&
|
||||
canonical[contribution_index].row == first.row &&
|
||||
canonical[contribution_index].column == first.column);
|
||||
|
||||
const auto row_begin =
|
||||
matrix.column_indices.begin() + matrix.row_offsets[first.row];
|
||||
const auto row_end =
|
||||
matrix.column_indices.begin() +
|
||||
matrix.row_offsets[first.row + 1];
|
||||
const auto entry = std::lower_bound(
|
||||
row_begin,
|
||||
row_end,
|
||||
csr_index(first.column));
|
||||
if (entry == row_end || *entry != csr_index(first.column)) {
|
||||
throw std::logic_error{
|
||||
"Numeric contribution is absent from the CSR pattern."};
|
||||
}
|
||||
matrix.values[static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::distance(matrix.column_indices.begin(), entry))] = value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return matrix;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,209 @@
|
||||
#include <fesa/assembly/assembler.hpp>
|
||||
|
||||
#include <algorithm>
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <iterator>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <numeric>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <tuple>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/assembly/contribution.hpp>
|
||||
#include <fesa/elements/beam/beam3d2.hpp>
|
||||
|
||||
#include <oneapi/tbb/blocked_range.h>
|
||||
#include <oneapi/tbb/parallel_for.h>
|
||||
#include <oneapi/tbb/task_arena.h>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
struct ElementEvaluation final {
|
||||
std::vector<MatrixContribution> contributions;
|
||||
std::optional<std::string> error;
|
||||
};
|
||||
|
||||
auto origin_key(const EntityOrigin& origin) {
|
||||
return std::tie(
|
||||
origin.instance_name,
|
||||
origin.local_label,
|
||||
origin.part_name);
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::string kernel_error_message(
|
||||
const BeamElement& element,
|
||||
const BeamKernelResult& result) {
|
||||
std::string message =
|
||||
"Beam element " + std::to_string(element.origin.local_label) +
|
||||
" kernel failed";
|
||||
for (const Diagnostic& diagnostic : result.diagnostics) {
|
||||
message += ": " + diagnostic.code + " - " + diagnostic.message;
|
||||
}
|
||||
return message;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<std::size_t> canonical_element_order(const Domain& domain) {
|
||||
std::vector<std::size_t> order(domain.beam_elements().size());
|
||||
std::iota(order.begin(), order.end(), std::size_t{0});
|
||||
std::ranges::sort(
|
||||
order,
|
||||
[&domain](const std::size_t left, const std::size_t right) {
|
||||
return origin_key(domain.beam_elements()[left].origin) <
|
||||
origin_key(domain.beam_elements()[right].origin);
|
||||
});
|
||||
return order;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<ElementId> canonical_contribution_element_ids(
|
||||
const std::vector<std::size_t>& order) {
|
||||
// Domain ElementIds are not ordered by input identity. These tie-break
|
||||
// IDs encode the existing serial assembler's element-origin order.
|
||||
std::vector<ElementId> ids(order.size(), ElementId{0});
|
||||
for (std::size_t rank = 0; rank < order.size(); ++rank) {
|
||||
ids[order[rank]] = ElementId{static_cast<std::int64_t>(rank)};
|
||||
}
|
||||
return ids;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ElementEvaluation evaluate_element(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
const BeamElement& element,
|
||||
const ElementId canonical_id) {
|
||||
const BeamKernelResult result = compute_beam3d2({
|
||||
{
|
||||
domain.node(element.nodes[0]).position,
|
||||
domain.node(element.nodes[1]).position,
|
||||
},
|
||||
element.nodes,
|
||||
domain.material(element.material),
|
||||
domain.section(element.section),
|
||||
});
|
||||
if (!result.contribution.has_value()) {
|
||||
return {{}, kernel_error_message(element, result)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
ElementEvaluation evaluation;
|
||||
evaluation.contributions.reserve(78);
|
||||
const std::array<std::size_t, 12> full_dofs =
|
||||
dofs.element_full_dofs(element);
|
||||
for (std::size_t local_row = 0; local_row < full_dofs.size();
|
||||
++local_row) {
|
||||
for (std::size_t local_column = local_row;
|
||||
local_column < full_dofs.size();
|
||||
++local_column) {
|
||||
evaluation.contributions.push_back({
|
||||
std::min(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]),
|
||||
std::max(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]),
|
||||
canonical_id,
|
||||
static_cast<std::uint16_t>(
|
||||
local_row * full_dofs.size() + local_column),
|
||||
result.contribution
|
||||
->global_stiffness[local_row][local_column],
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return evaluation;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> assemble_force(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
std::vector<double> force(dofs.full_dof_count(), 0.0);
|
||||
for (const NodalLoad& load : domain.step().nodal_loads) {
|
||||
for (std::size_t component = 0; component < load.values.size();
|
||||
++component) {
|
||||
const auto dof = static_cast<NodeDof>(component);
|
||||
force[dofs.full_dof({load.node, dof})] +=
|
||||
load.values[component];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return force;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void validate_options(const AssemblyOptions options) {
|
||||
if (options.max_threads == 0) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Assembly max_threads must be greater than zero."};
|
||||
}
|
||||
if (options.max_threads >
|
||||
static_cast<std::size_t>(std::numeric_limits<int>::max())) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Assembly max_threads exceeds the TBB task arena range."};
|
||||
}
|
||||
if (options.grain_size == 0) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Assembly grain_size must be greater than zero."};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
EquationSystem assemble_parallel(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs,
|
||||
const AssemblyOptions options) {
|
||||
validate_options(options);
|
||||
|
||||
const std::vector<std::size_t> element_order =
|
||||
canonical_element_order(domain);
|
||||
const std::vector<ElementId> element_ids =
|
||||
canonical_contribution_element_ids(element_order);
|
||||
std::vector<ElementEvaluation> evaluations(
|
||||
domain.beam_elements().size());
|
||||
|
||||
oneapi::tbb::task_arena arena{
|
||||
static_cast<int>(options.max_threads)};
|
||||
arena.execute([&] {
|
||||
oneapi::tbb::parallel_for(
|
||||
oneapi::tbb::blocked_range<std::size_t>{
|
||||
0,
|
||||
evaluations.size(),
|
||||
options.grain_size,
|
||||
},
|
||||
[&](const oneapi::tbb::blocked_range<std::size_t>& range) {
|
||||
for (std::size_t index = range.begin();
|
||||
index != range.end();
|
||||
++index) {
|
||||
ElementEvaluation local = evaluate_element(
|
||||
domain,
|
||||
dofs,
|
||||
domain.beam_elements()[index],
|
||||
element_ids[index]);
|
||||
evaluations[index] = std::move(local);
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
});
|
||||
|
||||
std::vector<MatrixContribution> contributions;
|
||||
contributions.reserve(domain.beam_elements().size() * 78);
|
||||
for (const std::size_t element_index : element_order) {
|
||||
ElementEvaluation& evaluation = evaluations[element_index];
|
||||
if (evaluation.error.has_value()) {
|
||||
throw std::runtime_error{std::move(*evaluation.error)};
|
||||
}
|
||||
contributions.insert(
|
||||
contributions.end(),
|
||||
std::make_move_iterator(evaluation.contributions.begin()),
|
||||
std::make_move_iterator(evaluation.contributions.end()));
|
||||
}
|
||||
|
||||
const std::vector<MatrixContribution> canonical =
|
||||
canonicalize_contributions(contributions);
|
||||
return {
|
||||
merge_contributions(dofs.full_dof_count(), canonical),
|
||||
assemble_force(domain, dofs),
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
@@ -0,0 +1,245 @@
|
||||
#include <fesa/assembly/serial_assembler.hpp>
|
||||
|
||||
#include <algorithm>
|
||||
#include <array>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <iterator>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <tuple>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include <fesa/elements/beam/beam3d2.hpp>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
struct NumericContribution final {
|
||||
std::size_t row;
|
||||
std::size_t column;
|
||||
const EntityOrigin* element_origin;
|
||||
std::size_t local_order;
|
||||
double value;
|
||||
};
|
||||
|
||||
std::int32_t csr_index(const std::size_t value) {
|
||||
if (value >
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::numeric_limits<std::int32_t>::max())) {
|
||||
throw std::overflow_error{
|
||||
"Symmetric CSR exceeds the 32-bit index range."};
|
||||
}
|
||||
return static_cast<std::int32_t>(value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto origin_key(const EntityOrigin& origin) {
|
||||
return std::tie(
|
||||
origin.instance_name,
|
||||
origin.local_label,
|
||||
origin.part_name);
|
||||
}
|
||||
|
||||
SymmetricCsr build_sparsity_pattern(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
using Coordinate = std::pair<std::size_t, std::size_t>;
|
||||
std::vector<Coordinate> coordinates;
|
||||
coordinates.reserve(
|
||||
dofs.full_dof_count() +
|
||||
domain.beam_elements().size() * 78);
|
||||
|
||||
for (std::size_t full = 0; full < dofs.full_dof_count(); ++full) {
|
||||
coordinates.emplace_back(full, full);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (const BeamElement& element : domain.beam_elements()) {
|
||||
const std::array<std::size_t, 12> full_dofs =
|
||||
dofs.element_full_dofs(element);
|
||||
for (std::size_t local_row = 0; local_row < full_dofs.size();
|
||||
++local_row) {
|
||||
for (std::size_t local_column = local_row;
|
||||
local_column < full_dofs.size();
|
||||
++local_column) {
|
||||
coordinates.emplace_back(
|
||||
std::min(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]),
|
||||
std::max(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::ranges::sort(coordinates);
|
||||
coordinates.erase(
|
||||
std::ranges::unique(coordinates).begin(),
|
||||
coordinates.end());
|
||||
|
||||
SymmetricCsr pattern{
|
||||
dofs.full_dof_count(),
|
||||
std::vector<std::int32_t>(dofs.full_dof_count() + 1, 0),
|
||||
{},
|
||||
{},
|
||||
};
|
||||
pattern.column_indices.reserve(coordinates.size());
|
||||
for (const auto [row, column] : coordinates) {
|
||||
if (row >= pattern.order || column >= pattern.order) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"DofManager element mapping exceeds the full system order."};
|
||||
}
|
||||
++pattern.row_offsets[row + 1];
|
||||
pattern.column_indices.push_back(csr_index(column));
|
||||
}
|
||||
for (std::size_t row = 0; row < pattern.order; ++row) {
|
||||
const std::size_t offset =
|
||||
static_cast<std::size_t>(pattern.row_offsets[row]) +
|
||||
static_cast<std::size_t>(pattern.row_offsets[row + 1]);
|
||||
pattern.row_offsets[row + 1] = csr_index(offset);
|
||||
}
|
||||
pattern.values.resize(pattern.column_indices.size(), 0.0);
|
||||
return pattern;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::runtime_error kernel_error(
|
||||
const BeamElement& element,
|
||||
const BeamKernelResult& result) {
|
||||
std::string message =
|
||||
"Beam element " + std::to_string(element.origin.local_label) +
|
||||
" kernel failed";
|
||||
for (const Diagnostic& diagnostic : result.diagnostics) {
|
||||
message += ": " + diagnostic.code + " - " + diagnostic.message;
|
||||
}
|
||||
return std::runtime_error{std::move(message)};
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<NumericContribution> collect_numeric_contributions(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
std::vector<NumericContribution> contributions;
|
||||
contributions.reserve(domain.beam_elements().size() * 78);
|
||||
|
||||
for (const BeamElement& element : domain.beam_elements()) {
|
||||
const BeamKernelResult result = compute_beam3d2({
|
||||
{
|
||||
domain.node(element.nodes[0]).position,
|
||||
domain.node(element.nodes[1]).position,
|
||||
},
|
||||
element.nodes,
|
||||
domain.material(element.material),
|
||||
domain.section(element.section),
|
||||
});
|
||||
if (!result.contribution.has_value()) {
|
||||
throw kernel_error(element, result);
|
||||
}
|
||||
|
||||
const std::array<std::size_t, 12> full_dofs =
|
||||
dofs.element_full_dofs(element);
|
||||
for (std::size_t local_row = 0; local_row < full_dofs.size();
|
||||
++local_row) {
|
||||
for (std::size_t local_column = local_row;
|
||||
local_column < full_dofs.size();
|
||||
++local_column) {
|
||||
contributions.push_back({
|
||||
std::min(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]),
|
||||
std::max(
|
||||
full_dofs[local_row],
|
||||
full_dofs[local_column]),
|
||||
&element.origin,
|
||||
local_row * full_dofs.size() + local_column,
|
||||
result.contribution
|
||||
->global_stiffness[local_row][local_column],
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::ranges::sort(
|
||||
contributions,
|
||||
[](const NumericContribution& left,
|
||||
const NumericContribution& right) {
|
||||
return std::tuple{
|
||||
left.row,
|
||||
left.column,
|
||||
origin_key(*left.element_origin),
|
||||
left.local_order} <
|
||||
std::tuple{
|
||||
right.row,
|
||||
right.column,
|
||||
origin_key(*right.element_origin),
|
||||
right.local_order};
|
||||
});
|
||||
return contributions;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void merge_numeric_contributions(
|
||||
SymmetricCsr& matrix,
|
||||
const std::vector<NumericContribution>& contributions) {
|
||||
std::size_t contribution_index = 0;
|
||||
while (contribution_index < contributions.size()) {
|
||||
const NumericContribution& first =
|
||||
contributions[contribution_index];
|
||||
double value = 0.0;
|
||||
do {
|
||||
value += contributions[contribution_index].value;
|
||||
++contribution_index;
|
||||
} while (
|
||||
contribution_index < contributions.size() &&
|
||||
contributions[contribution_index].row == first.row &&
|
||||
contributions[contribution_index].column == first.column);
|
||||
|
||||
const auto row_begin =
|
||||
matrix.column_indices.begin() +
|
||||
matrix.row_offsets[first.row];
|
||||
const auto row_end =
|
||||
matrix.column_indices.begin() +
|
||||
matrix.row_offsets[first.row + 1];
|
||||
const auto entry = std::lower_bound(
|
||||
row_begin,
|
||||
row_end,
|
||||
csr_index(first.column));
|
||||
if (entry == row_end || *entry != csr_index(first.column)) {
|
||||
throw std::logic_error{
|
||||
"Numeric contribution is absent from the CSR pattern."};
|
||||
}
|
||||
matrix.values[static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::distance(matrix.column_indices.begin(), entry))] = value;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> assemble_force(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
std::vector<double> force(dofs.full_dof_count(), 0.0);
|
||||
for (const NodalLoad& load : domain.step().nodal_loads) {
|
||||
for (std::size_t component = 0; component < load.values.size();
|
||||
++component) {
|
||||
const auto dof = static_cast<NodeDof>(component);
|
||||
force[dofs.full_dof({load.node, dof})] +=
|
||||
load.values[component];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return force;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
EquationSystem assemble_serial(
|
||||
const Domain& domain,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
SymmetricCsr stiffness = build_sparsity_pattern(domain, dofs);
|
||||
const std::vector<NumericContribution> contributions =
|
||||
collect_numeric_contributions(domain, dofs);
|
||||
merge_numeric_contributions(stiffness, contributions);
|
||||
return {
|
||||
std::move(stiffness),
|
||||
assemble_force(domain, dofs),
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
+62
-1
@@ -1,14 +1,75 @@
|
||||
#include <fesa/analysis/run_solver.hpp>
|
||||
#include <fesa/core/version.hpp>
|
||||
|
||||
#include <filesystem>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <string_view>
|
||||
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
std::string_view stage_name(const fesa::DiagnosticStage stage) {
|
||||
switch (stage) {
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::io:
|
||||
return "io";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::syntax:
|
||||
return "syntax";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::semantic:
|
||||
return "semantic";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::model:
|
||||
return "model";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::equation:
|
||||
return "equation";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::solver:
|
||||
return "solver";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::results:
|
||||
return "results";
|
||||
case fesa::DiagnosticStage::validation:
|
||||
return "validation";
|
||||
}
|
||||
return "unknown";
|
||||
}
|
||||
|
||||
void print_diagnostic(const fesa::Diagnostic& diagnostic) {
|
||||
std::cerr << stage_name(diagnostic.stage) << " [" << diagnostic.code
|
||||
<< "]";
|
||||
if (diagnostic.source.has_value()) {
|
||||
const fesa::SourceLocation& source = *diagnostic.source;
|
||||
std::cerr << ' ' << source.file.string() << ':' << source.line << ':'
|
||||
<< source.column;
|
||||
}
|
||||
std::cerr << ": " << diagnostic.message << '\n';
|
||||
}
|
||||
|
||||
void print_usage() {
|
||||
std::cerr << "Usage:\n"
|
||||
<< " fesa solve <model.inp> --output <results.h5>\n"
|
||||
<< " fesa --version\n";
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
int main(int argc, char* argv[]) {
|
||||
if (argc == 2 && std::string_view{argv[1]} == "--version") {
|
||||
std::cout << fesa::version() << '\n';
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::cerr << "Usage: fesa --version\n";
|
||||
if (argc == 5 && std::string_view{argv[1]} == "solve" &&
|
||||
std::string_view{argv[3]} == "--output") {
|
||||
const fesa::AnalysisRunResult result = fesa::run_solver({
|
||||
std::filesystem::path{argv[2]},
|
||||
std::filesystem::path{argv[4]},
|
||||
});
|
||||
if (result.succeeded) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
for (const fesa::Diagnostic& diagnostic : result.diagnostics) {
|
||||
print_diagnostic(diagnostic);
|
||||
}
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
print_usage();
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,254 @@
|
||||
#include <fesa/constraints/essential_bc.hpp>
|
||||
|
||||
#include <algorithm>
|
||||
#include <cmath>
|
||||
#include <cstddef>
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <optional>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
namespace fesa {
|
||||
namespace {
|
||||
|
||||
std::optional<std::string> validate_system(
|
||||
const EquationSystem& system) {
|
||||
const SymmetricCsr& matrix = system.stiffness;
|
||||
if (system.force.size() != matrix.order) {
|
||||
return "Force size must equal the matrix order.";
|
||||
}
|
||||
if (matrix.order >
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::numeric_limits<std::int32_t>::max())) {
|
||||
return "Matrix order exceeds the 32-bit CSR index range.";
|
||||
}
|
||||
if (matrix.row_offsets.size() != matrix.order + 1 ||
|
||||
matrix.row_offsets.empty() ||
|
||||
matrix.row_offsets.front() != 0) {
|
||||
return "CSR row offsets must contain order + 1 entries "
|
||||
"starting at zero.";
|
||||
}
|
||||
if (matrix.column_indices.size() != matrix.values.size()) {
|
||||
return "CSR column and value counts must match.";
|
||||
}
|
||||
if (!std::ranges::all_of(
|
||||
matrix.values, [](const double value) {
|
||||
return std::isfinite(value);
|
||||
}) ||
|
||||
!std::ranges::all_of(
|
||||
system.force, [](const double value) {
|
||||
return std::isfinite(value);
|
||||
})) {
|
||||
return "Matrix and force values must be finite.";
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::int32_t previous_offset = 0;
|
||||
for (const std::int32_t offset : matrix.row_offsets) {
|
||||
if (offset < previous_offset || offset < 0 ||
|
||||
static_cast<std::size_t>(offset) >
|
||||
matrix.column_indices.size()) {
|
||||
return "CSR row offsets must be nondecreasing and in range.";
|
||||
}
|
||||
previous_offset = offset;
|
||||
}
|
||||
if (static_cast<std::size_t>(matrix.row_offsets.back()) !=
|
||||
matrix.column_indices.size()) {
|
||||
return "The final CSR row offset must equal the entry count.";
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (std::size_t row = 0; row < matrix.order; ++row) {
|
||||
std::int32_t previous_column = -1;
|
||||
const std::size_t begin =
|
||||
static_cast<std::size_t>(matrix.row_offsets[row]);
|
||||
const std::size_t end =
|
||||
static_cast<std::size_t>(matrix.row_offsets[row + 1]);
|
||||
for (std::size_t entry = begin; entry < end; ++entry) {
|
||||
const std::int32_t column = matrix.column_indices[entry];
|
||||
if (column < static_cast<std::int32_t>(row) ||
|
||||
column >= static_cast<std::int32_t>(matrix.order) ||
|
||||
column <= previous_column) {
|
||||
return "CSR rows must contain sorted unique "
|
||||
"upper-triangle columns.";
|
||||
}
|
||||
previous_column = column;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Diagnostic equation_error(std::string code, std::string message) {
|
||||
return {
|
||||
DiagnosticStage::equation,
|
||||
Severity::error,
|
||||
std::move(code),
|
||||
std::move(message),
|
||||
std::nullopt,
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::int32_t csr_index(const std::size_t value) {
|
||||
if (value >
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
std::numeric_limits<std::int32_t>::max())) {
|
||||
throw std::overflow_error{
|
||||
"Reduced system exceeds the 32-bit CSR index range."};
|
||||
}
|
||||
return static_cast<std::int32_t>(value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace
|
||||
|
||||
ConstraintResult eliminate_essential_bcs(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
const DofManager& dofs) {
|
||||
ConstraintResult result;
|
||||
if (const auto error = validate_system(original);
|
||||
error.has_value()) {
|
||||
result.diagnostics.push_back(equation_error(
|
||||
"equation.invalid_system", *error));
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
if (original.stiffness.order != dofs.full_dof_count()) {
|
||||
result.diagnostics.push_back(equation_error(
|
||||
"equation.dof_count_mismatch",
|
||||
"Matrix order must equal the DofManager full DOF count."));
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const std::size_t full_count = original.stiffness.order;
|
||||
std::vector<std::size_t> full_to_free(full_count, full_count);
|
||||
std::vector<double> prescribed_full(full_count, 0.0);
|
||||
for (std::size_t full = 0; full < full_count; ++full) {
|
||||
const std::optional<std::size_t> equation =
|
||||
dofs.equation(full);
|
||||
if (equation.has_value()) {
|
||||
full_to_free[full] = *equation;
|
||||
} else {
|
||||
prescribed_full[full] =
|
||||
dofs.prescribed_value(full).value();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> reduced_force(
|
||||
dofs.free_equation_count(), 0.0);
|
||||
for (std::size_t full = 0; full < full_count; ++full) {
|
||||
if (full_to_free[full] != full_count) {
|
||||
reduced_force[full_to_free[full]] = original.force[full];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
SymmetricCsr reduced{
|
||||
dofs.free_equation_count(),
|
||||
std::vector<std::int32_t>(
|
||||
dofs.free_equation_count() + 1, 0),
|
||||
{},
|
||||
{},
|
||||
};
|
||||
reduced.column_indices.reserve(
|
||||
original.stiffness.column_indices.size());
|
||||
reduced.values.reserve(original.stiffness.values.size());
|
||||
|
||||
for (std::size_t full_row = 0; full_row < full_count; ++full_row) {
|
||||
const std::size_t begin = static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.row_offsets[full_row]);
|
||||
const std::size_t end = static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.row_offsets[full_row + 1]);
|
||||
for (std::size_t entry = begin; entry < end; ++entry) {
|
||||
const std::size_t full_column =
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.column_indices[entry]);
|
||||
const double stiffness = original.stiffness.values[entry];
|
||||
|
||||
if (full_to_free[full_row] == full_count) {
|
||||
if (full_to_free[full_column] != full_count) {
|
||||
reduced_force[full_to_free[full_column]] -=
|
||||
stiffness * prescribed_full[full_row];
|
||||
}
|
||||
} else if (full_to_free[full_column] == full_count) {
|
||||
reduced_force[full_to_free[full_row]] -=
|
||||
stiffness * prescribed_full[full_column];
|
||||
} else {
|
||||
reduced.column_indices.push_back(
|
||||
csr_index(full_to_free[full_column]));
|
||||
reduced.values.push_back(stiffness);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (full_to_free[full_row] != full_count) {
|
||||
reduced.row_offsets[full_to_free[full_row] + 1] =
|
||||
csr_index(reduced.column_indices.size());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!std::ranges::all_of(
|
||||
reduced_force, [](const double value) {
|
||||
return std::isfinite(value);
|
||||
})) {
|
||||
result.diagnostics.push_back(equation_error(
|
||||
"equation.nonfinite_result",
|
||||
"Essential BC elimination produced a nonfinite force."));
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
result.reduced_system = ReducedSystem{
|
||||
std::move(reduced),
|
||||
std::move(reduced_force),
|
||||
};
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> recover_reaction(
|
||||
const EquationSystem& original,
|
||||
const std::span<const double> full_displacement) {
|
||||
if (const auto error = validate_system(original);
|
||||
error.has_value()) {
|
||||
throw std::invalid_argument{*error};
|
||||
}
|
||||
if (full_displacement.size() != original.stiffness.order) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Full displacement size must equal the matrix order."};
|
||||
}
|
||||
if (!std::ranges::all_of(
|
||||
full_displacement, [](const double value) {
|
||||
return std::isfinite(value);
|
||||
})) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Full displacement values must be finite."};
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::vector<double> reaction = original.force;
|
||||
for (double& value : reaction) {
|
||||
value = -value;
|
||||
}
|
||||
for (std::size_t row = 0;
|
||||
row < original.stiffness.order;
|
||||
++row) {
|
||||
const std::size_t begin = static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.row_offsets[row]);
|
||||
const std::size_t end = static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.row_offsets[row + 1]);
|
||||
for (std::size_t entry = begin; entry < end; ++entry) {
|
||||
const std::size_t column =
|
||||
static_cast<std::size_t>(
|
||||
original.stiffness.column_indices[entry]);
|
||||
const double stiffness = original.stiffness.values[entry];
|
||||
reaction[row] +=
|
||||
stiffness * full_displacement[column];
|
||||
if (column != row) {
|
||||
reaction[column] +=
|
||||
stiffness * full_displacement[row];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!std::ranges::all_of(
|
||||
reaction, [](const double value) {
|
||||
return std::isfinite(value);
|
||||
})) {
|
||||
throw std::invalid_argument{
|
||||
"Reaction recovery produced a nonfinite value."};
|
||||
}
|
||||
return reaction;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace fesa
|
||||
Some files were not shown because too many files have changed in this diff Show More
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