docs: add linear static beam harness phase

2026-08-09 01:35:44 +09:00
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commit 6d6da7545c
36 changed files with 3524 additions and 54 deletions
@@ -0,0 +1,94 @@
+# Step 21: Nodal Load Assembly and Effective RHS
+
+## 담당 역할과 필수 스킬
+
+- 담당 역할: `implementation-agent`
+- 필수 스킬: `fesa-cpp-msvc-tdd`
+- 모든 C++ build/test와 최종 VERIFY는 MSVC x64 Debug 기준으로 수행한다.
+
+## 읽어야 할 파일
+
+- `/AGENTS.md`
+- `/docs/ARCHITECTURE.md`
+- `/docs/ADR.md`
+- `/docs/requirements/linear-static-3d-euler-beam.md`
+- `/docs/formulations/3d-isoparametric-euler-beam-formulation.md`
+- `/docs/io-definitions/linear-static-3d-euler-beam-io.md`
+- `/docs/implementation-plans/linear-static-3d-euler-beam.md`
+- `/include/fesa/analysis/analysis_model.hpp`
+- `/include/fesa/fem/dof_manager.hpp`
+- `/include/fesa/constraints/essential_constraints.hpp`
+- `/src/fesa/constraints/essential_constraints.cpp`
+
+## 소유 파일
+
+- Create: `/include/fesa/assembly/load_assembler.hpp`
+- Create: `/src/fesa/assembly/load_assembler.cpp`
+- Create: `/tests/unit/assembly/load_assembler_test.cpp`
+- Modify: `/src/fesa/CMakeLists.txt`
+- Modify: `/tests/CMakeLists.txt`
+
+## 작업
+
+single-step `*CLOAD`를 full external force vector에 deterministic하게 조립하고 effective
+free RHS를 만드는 module을 구현하라.
+
+```cpp
+class LoadAssembler {
+public:
+    static Result<Vector> assembleFullNodalLoad(const AnalysisModel& model,
+                                                const DofManager& dofs);
+    static Result<Vector> effectiveFreeRhs(const Vector& fullLoad,
+                                           const SparseMatrix& kfc,
+                                           const Vector& prescribedValues,
+                                           const DofManager& dofs);
+};
+```
+
+Node label/node set target은 semantic Domain의 expanded stable identity를 사용한다. 같은
+full DOF의 multiple CLOAD는 source order로 합산하고 output vector ordering은 full DOF
+ordering과 같다. `rhs=Ff-Kfc*dc`를 정확히 구현하며 `dc`는 constrained ordering으로 gather한다.
+Nonfinite load와 dimension mismatch는 diagnostic이다. 이 module은 element line load나
+`*DLOAD` object를 만들지 않는다.
+
+Tests는 single node/set loads, multiple accumulation, six components, negative magnitude,
+nonfinite rejection, constrained load partition, nonzero prescribed `Kfc*dc` hand calculation,
+zero loads를 포함하고 `LoadAssembly` regex로 등록한다.
+
+## Acceptance Criteria
+
+```powershell
+cmake --build .harness/build --config Debug --target fesa_tests
+ctest --test-dir .harness/build -C Debug -R LoadAssembly --output-on-failure
+```
+
+RED 후 GREEN/VERIFY:
+
+```powershell
+cmake -S . -B .harness/build -A x64 `
+  -DFESA_GTEST_SOURCE_DIR=C:/git/googletest `
+  "-DMKL_DIR=C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/2026.1/lib/cmake/mkl" `
+  "-DTBB_DIR=C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/tbb/2023.1/lib/cmake/tbb" `
+  "-DHDF5_DIR=C:/Program Files/HDF_Group/HDF5/2.1.1/cmake"
+cmake --build .harness/build --config Debug
+ctest --test-dir .harness/build -C Debug -R LoadAssembly --output-on-failure
+ctest --test-dir .harness/build -C Debug --show-only=json-v1
+ctest --test-dir .harness/build -C Debug --output-on-failure
+```
+
+## 검증 절차
+
+1. nodal load/effective RHS tests를 먼저 작성하고 RED를 확인한다.
+2. nodal-only deterministic assembly와 RHS 최소 구현으로 GREEN을 만든다.
+3. nonzero prescribed displacement와 전체 VERIFY를 확인한다.
+4. `/docs/implementation-plans/linear-static-3d-euler-beam-implementation-report.md`의
+   Step 21 section에 실제 RED/GREEN/VERIFY command, exit code,
+   핵심 output과 변경 파일을 기록한다.
+5. Step 21을 `completed`로 갱신하고 load/RHS evidence를 summary에 기록한다.
+
+## 금지사항
+
+- factorization을 이 module에서 호출하지 마라. 이유: orchestration order는 Step 24가 소유한다.
+- `*DLOAD` 또는 Domain distributed-load object를 추가하지 마라. 이유: V0 입력 범위 밖이다.
+- prescribed displacement contribution을 생략하지 마라. 이유: `rhs=Ff-Kfc*dc` 계약이다.
+- 직접 commit하지 마라. 이유: Harness executor가 담당한다.