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FESA/docs/HDF5_SCHEMA.md
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# FESA HDF5 Schema 1.0.0
## 1. 범위
Schema `1.0.0``results-and-pipeline` Phase의 최소 수직 슬라이스를 정의한다.
파일은 활성 `Domain`의 절점, Beam 연결성, 적용된 전단면적과 그 출처, 그리고 전역
좌표계 절점 변위·회전 및 반력·반력모멘트를 저장한다. 단위 변환은 수행하지 않는다.
이 버전에는 재료 전체 속성, 집합, 하중·경계조건, solver 설정, 요소 결과, history,
reference CSV 및 진단 dataset을 저장하지 않는다. 이후 같은 major version에서
dataset을 추가할 수 있지만 아래 required object의 의미, 형상 또는 datatype을
변경해서는 안 된다.
## 2. 공통 규칙
- root attribute `schema_version`은 UTF-8 문자열 `1.0.0`이다.
- 정수 dataset은 명시한 little-endian 고정폭 타입을 사용한다.
- 실수 dataset은 IEEE 754 little-endian 64-bit 타입을 사용한다.
- 문자열 dataset과 attribute는 UTF-8 variable-length string을 사용한다.
- `dense_index`는 해당 dataset 행의 0-based index이며 연속적이다.
- `internal_id`와 결과의 `node_ids`는 FESA semantic model의 nonnegative ID다.
- flat/orphan mesh의 `part_name``instance_name`은 빈 문자열이다.
- 결과의 6개 component 순서는
`(Ux, Uy, Uz, Rx, Ry, Rz)``(RFx, RFy, RFz, RMx, RMy, RMz)`다.
- Step과 frame group 이름은 각각 0부터 연속된 decimal index다. 원래 Step 이름은
Step group의 `name` attribute에 저장한다.
## 3. Required objects
```text
/
├── @schema_version UTF-8 = "1.0.0"
├── model
│ ├── nodes
│ │ ├── dense_index uint64 [node_count]
│ │ ├── internal_id int64 [node_count]
│ │ ├── part_name UTF-8 [node_count]
│ │ ├── instance_name UTF-8 [node_count]
│ │ ├── local_label int64 [node_count]
│ │ └── coordinates float64[node_count, 3]
│ ├── elements
│ │ ├── dense_index uint64 [element_count]
│ │ ├── internal_id int64 [element_count]
│ │ ├── connectivity uint64 [element_count, 2]
│ │ └── section_id int64 [element_count]
│ └── sections
│ ├── internal_id int64 [section_count]
│ ├── shear_area_y float64[section_count]
│ ├── shear_area_z float64[section_count]
│ └── shear_source uint8 [section_count]
└── results
└── steps
└── <step_index>
├── @name UTF-8
└── frames
└── <frame_index>
├── @step_time float64
└── nodal
├── node_ids int64 [result_node_count]
├── displacement float64[result_node_count, 6]
└── reaction float64[result_node_count, 6]
```
`model/elements/connectivity``model/nodes/dense_index`를 참조한다. 따라서
`internal_id`가 연속적이거나 Domain 저장 순서와 같다고 가정하지 않는다.
`section_id``model/sections/internal_id`를 참조한다.
`shear_source` 값은 다음과 같다.
| 값 | 의미 |
|---:|---|
| `0` | 입력에서 명시된 전단강성으로부터 구성한 값 (`input`) |
| `1` | Phase 1 기본값 `Asy=Asz=5A/6`, `SCF=0` (`phase1_default`) |
## 4. Writer와 reader 계약
- writer는 쓰기 전에 `ResultDatabase` 유효성과 schema version을 검사한다.
- schema `1.0.0`이 표현하지 않는 non-empty frame diagnostics는 파일을 만들기 전에
`hdf5.unsupported_result_diagnostics`로 거부한다.
- required object 생성·쓰기·flush·close 중 HDF5 오류가 발생하면 성공으로 반환하지
않고 `DiagnosticStage::results` 오류로 변환한다.
- reader는 schema version, required object, datatype, rank와 shape를 검사한다.
- reader는 model internal ID의 uniqueness, finite coordinates 및 finite positive
shear area를 검사한다.
- writer와 reader는 모든 nodal result ID가 `model/nodes/internal_id`에 존재하는지
검사하며, 없는 ID를 성공 결과로 반환하지 않는다.
- reader는 nodal result를 `ResultDatabase`로, model dataset을 HDF5 adapter 전용
read-only inspection model로 반환한다. `Domain``ResultDatabase`에는 HDF5
저장 계약을 추가하지 않는다.
- malformed 또는 지원하지 않는 파일은 부분 database를 반환하지 않는다.