modify tolerance policy
This commit is contained in:
KOKO\Mimi
@@ -7,11 +7,15 @@
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- status: `approved`
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- approved_by: user
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- approved_on: `2026-08-08`
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- amended_on: `2026-08-09`
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- amended_on: `2026-08-18`
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- source_formulation: `docs/linear-static-3d-euler-beam/formulation.md`
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- reference_baseline: `reference/cantilever beam/` from source commit `2b34d0b`
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- reference_baseline: exact read-only artifacts under `reference/cantilever beam/`
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- implementation_environment: C++17, MSVC, CMake, CTest, GoogleTest, Intel oneMKL, Intel oneTBB, HDF5
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2026-08-18 amendment: the former node-station projection and mixed absolute-floor tolerance are
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superseded by the direct element-endpoint identity and common family-scale row/RMS policy in
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`2026-08-17-common-reference-tolerance-design.md` and ADR-022.
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## 1. 목적
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이 설계는 Abaqus `.inp` keyword subset을 읽어 2절점 3차원
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@@ -288,8 +292,8 @@ node label 또는 node set이며 assembly-level set의 `INSTANCE` parameter를
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Abaqus B31은 transverse shear deformation을 포함하는 Timoshenko beam이고 B33은
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2절점 cubic Euler–Bernoulli beam이다. FESA V0는 `TYPE=B33`만 Euler 요소로 매핑한다.
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`TYPE=B31`은 `unsupported-element-formulation` 오류로 거부한다.
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`reference/cantilever beam/cantilever beam.inp`는 source commit `2b34d0b`에서
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`TYPE=B33`으로 생성된 승인 reference input이다. Reference artifact check는 비교 전에
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`reference/cantilever beam/cantilever beam.inp`는 `TYPE=B33`으로 생성된 승인 reference
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input이다. Reference artifact check는 비교 전에
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이 element type을 다시 확인하며 B31로 되돌아간 입력이나 결과를 허용하지 않는다.
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이 결정은 [[Abaqus Structural Element Families]], [[Beam and Frame Finite Elements]],
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@@ -370,19 +374,20 @@ Abaqus internal-force CSV는 equilibrium end action이 아니라 section resulta
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| `SM1` | `MY` |
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| `SM2` | `MZ` |
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승인된 B33 reference의 `cantilever beam elemental forces.csv`는 element label 없이
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`Frame`, `Part Instance Name`, `Node Label`, `SF1`, `SM1`, `SM2`, `SM3`을 기록한다.
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승인된 B33 reference의 `cantilever beam elemental forces.csv`는 `Frame`,
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`Part Instance Name`, `Element Label`, `Node Label`, `SF1`, `SM1`, `SM2`, `SM3`을
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기록한다.
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따라서 이 파일의 comparison은 다음 규칙을 사용한다.
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- Reference row key는 `(Step-1, frame 0, instance name, source node label, component)`다.
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- Reference row key는 `(Step-1, frame 0, instance name, source element label,
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endpoint source node label, component)`다.
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단일 step invariant에 따라 CSV의 `Increment 1: Step Time = 1.000`을
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`(Step-1, frame 0)`으로 정규화한다.
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- FESA endpoint section resultant를 동일한 section-cut 부호로 변환한 뒤 source node
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station으로 정규화한다. Interior node의 두 인접 element endpoint 값은 먼저 승인된
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tolerance 안에서 서로 일치해야 한다. 불일치는 평균으로 숨기지 않고
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`tolerance-failure`로 보고한다.
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- Interior endpoint가 일치하면 stable internal element ID가 작은 endpoint를 대표 row로
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선택한다. Boundary node는 하나의 endpoint를 사용한다.
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- 각 B33 element에는 input connectivity의 두 source node label과 일치하는 endpoint row가
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정확히 두 개 있어야 하며, 각 row를 해당 HDF5 element endpoint에 직접 대응한다.
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Missing, extra, duplicate 또는 connectivity mismatch는 tolerance 전에 실패한다.
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- Comparator는 같은 source node의 인접 endpoint를 node station으로 축약하거나 대표값을
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선택하거나 평균하지 않는다.
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- 이 bundle에서 비교하는 mapping은 `SF1 -> N`, `SM1 -> My`, `SM2 -> Mz`,
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`SM3 -> T`다. CSV에 없는 `SF2`와 `SF3`는 reference comparison 대상이 아니며,
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FESA equilibrium end action의 transverse force는 unit/analytical test와 physics sanity로
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@@ -496,8 +501,8 @@ GoogleTest target에는 FESA warning policy를 강제하지 않는다.
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- axial, torsion, y/z bending cantilever analytical cases
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- HDF5 schema, identity, component, metadata, atomic finalization
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- CLI `.inp -> results.h5` integration
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- 승인된 B33 CSV header/Frame 정규화, node-station matching, interior endpoint 일치 검사
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- zero 및 near-zero reference row를 포함한 component-scale 혼합 허용오차 검사
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- 승인된 B33 CSV header/Frame 정규화와 element-endpoint direct identity 검사
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- zero 및 near-zero reference row를 포함한 공통 family-scale 상대오차/RMS 검사
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### 11.3 수치 tolerance
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@@ -506,37 +511,33 @@ GoogleTest target에는 FESA warning policy를 강제하지 않는다.
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| matrix symmetry and Gauss/closed-form comparison | normalized `1e-12` |
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| rigid-mode and linear-system residual | normalized `1e-10` |
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| analytical solution tests | relative `1e-9` |
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| Abaqus B33 reference comparison | component-scale relative `1e-6` |
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| SI displacement and rotation absolute floor | `1e-9` |
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| SI force and moment absolute floor | `1e-3` |
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| Abaqus reference row relative error | `0.05` |
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| near-zero threshold ratio | reference family scale의 `0.01` |
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| reference family scale-relative RMS | `0.01` |
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Reference row 판정은 zero-reference에서도 의미가 있도록 component-scale 혼합
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허용오차를 사용한다. 같은 model, step/frame, quantity, component의 Abaqus reference
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rows에 대해 다음 값을 계산한다.
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Reference row 판정은 같은 model, step/frame, quantity, component로 구성한 reference
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family별 공통 규칙을 사용한다. Reference 값으로만 family scale을 계산한다.
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```text
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reference_scale = max(abs(reference_value_i))
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row_tolerance = absolute_floor + 1e-6 * reference_scale
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row_pass = abs(fesa_value_i - reference_value_i) <= row_tolerance
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S = max(abs(reference_value_i))
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near_zero_i = abs(reference_value_i) <= 0.01 * S
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row_pass_i = abs(fesa_value_i - reference_value_i) / abs(reference_value_i) <= 0.05
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||||
if not near_zero_i
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row_pass_i = abs(fesa_value_i - reference_value_i) <= 0.01 * S
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if near_zero_i
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relative_rms = sqrt(mean((fesa_value_i - reference_value_i)^2)) / S
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||||
family_pass = all(row_pass_i) and relative_rms <= 0.01
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```
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- Scale은 displacement, rotation, force, moment 및 각 component를 섞지 않는다.
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- Family는 displacement, rotation, force, moment 및 각 component를 섞지 않는다.
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- Scale은 read-only Abaqus reference 값만 사용하며 FESA 결과로 조정하지 않는다.
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- Scale이 0이면 absolute floor만 적용한다.
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- `S == 0`이면 모든 FESA 값이 정확히 0일 때만 통과한다. 하나라도 0이 아니면
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`zero-reference-scale-nonzero-error`로 실패한다.
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- 모든 row를 개별 판정하며 reference 값을 zero-clamp하거나 row를 제거하지 않는다.
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- Missing/extra row, nonfinite value, schema 또는 identity mismatch는 tolerance 계산 전에
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실패한다.
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- Report는 max absolute error, component-scale normalized error, RMS error, norm error,
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worst row/component를 기록한다.
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현재 B33 `SM1`의 reference scale은 `1.0e7`이고 moment row tolerance는
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`1.0e-3 + 1.0e-6 * 1.0e7 = 10.001`이다. 자유단 reference residue `-1.56e-2`와
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FESA의 이론적 zero 사이 오차 `1.56e-2`는 이 기준을 통과하지만, 예를 들어 `100`의
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자유단 moment 오차는 실패한다.
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승인된 cantilever bundle은 SI absolute floor를 사용한다. 이후 SI가 아닌 reference를
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추가하면 quantity별 absolute floor를 해당 단위로 변환하고 변환 근거를 metadata와
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verification report에 기록해야 한다.
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- Report는 family scale, max absolute error, max row relative error, scale-relative RMS,
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worst row/component와 판정 reason을 기록한다. 독립적인 absolute-error gate는 없다.
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### 11.4 공통 build/test command
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@@ -561,9 +562,10 @@ CTest discovery 결과는 한 개 이상의 test를 포함해야 한다.
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## 12. Reference 및 release gate
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`reference/cantilever beam/`을 V0의 승인된 Abaqus B33 reference baseline으로 사용한다.
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논리 model ID는 `cantilever-beam-b33`, reference schema ID는
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`abaqus-cae-report-csv-v0`이며 source baseline은 commit `2b34d0b`이다. Input header가
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기록한 generator는 `Abaqus/CAE Learning Edition 2024`다. 모델은 SI 단위계, global
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논리 model ID는 `cantilever-beam-b33`이다. 기존 `abaqus-cae-report-csv-v0`과 source
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commit `2b34d0b` 기록은 2026-08-09 당시 inventory의 역사적 provenance이며, 2026-08-18
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regenerated elemental-force CSV의 현재 readiness gate가 아니다. Input header가 기록한
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generator는 `Abaqus/CAE Learning Edition 2024`다. 모델은 SI 단위계, global
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Cartesian nodal output, beam local section-force output, `Step-1`, increment 1,
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step time 1.0 계약으로 해석한다.
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@@ -588,8 +590,8 @@ Reference verification은 build/test gate 통과 후 승인 input으로 FESA `re
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- nodal displacement: CSV `U1/U2/U3/UR1/UR2/UR3`과 HDF5 displacement
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- nodal reaction: CSV `RF1/RF2/RF3/RM1/RM2/RM3`과 HDF5 reaction
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- section resultant: CSV `SF1/SM1/SM2/SM3`과 node station으로 정규화한 HDF5
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section resultant
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- section resultant: CSV `SF1/SM1/SM2/SM3`과 element label 및 endpoint node label로
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직접 대응한 HDF5 section resultant
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- stress: 명시적 N/A
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Artifact check는 네 파일의 존재, B33 element type, expected header, 유일한 row key,
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