From ebb26572e57d58fcb1fc7fbad569a626543e278c Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: "KOKO\\Mimi" Date: Tue, 11 Aug 2026 20:33:08 +0900 Subject: [PATCH] docs: rerun MITC4 shell numerical review --- .../linear-static-mitc4-shell-review.md | 173 ++++++++++++------ 1 file changed, 114 insertions(+), 59 deletions(-) diff --git a/docs/numerical-reviews/linear-static-mitc4-shell-review.md b/docs/numerical-reviews/linear-static-mitc4-shell-review.md index a995c06..fb97a65 100644 --- a/docs/numerical-reviews/linear-static-mitc4-shell-review.md +++ b/docs/numerical-reviews/linear-static-mitc4-shell-review.md @@ -6,31 +6,38 @@ - source_requirement: `docs/requirements/linear-static-mitc4-shell.md` - source_research: `docs/research/linear-static-mitc4-shell-research.md` - source_formulation: `docs/formulations/mitc4-shell-formulation.md` -- source_commits: requirements `5c3025a`, research `02680dc`, formulation `67251e0` -- status: `needs-formulation-revision` +- source_commits: requirements `5c3025a`, research `02680dc`, formulation revision + `6cb0302`, prior numerical review `0a5aad4` +- source_formulation_sha256: `6DD807E7D9D02C2454CAAF0289E391F5812CC309CDF1C00E92ACEAA97841957D` +- status: `needs-reference-model` +- review_iteration: `2` - owner_agent: `numerical-review-agent` - date: `2026-08-11` - implementation_planning_authorized: `false` - review_scope: `현재 선형 정적 formulation 전체 및 미래 기하비선형 tangent 절의 수학 구조` +- reference_artifact_state: rerun workspace에서 `reference/shell/` 미관찰; + reference artifact는 실행하거나 수정하지 않음 ## Review Verdict -- verdict: `needs-formulation-revision` -- primary_reason: 현재 geometry near-singularity 지표가 길이 방향 collapse를 검출하지 - 못하고, drilling 후보 비교가 공통 무차원 척도로 정규화되지 않았으며, rank와 - conditioning 판정에 혼합 단위 DOF를 제거하는 scaling 계약이 없다. -- secondary_dependencies: `needs-numerical-calibration`, `needs-reference-model` +- verdict: `needs-reference-model` +- primary_reason: 1차 리뷰의 confirmed formulation defect `NR-C01`-`NR-C05`와 + 결정 `NR-D01`-`NR-D02`는 revision `6cb0302`에 수학적으로 일관되게 반영되었다. + 그러나 Implementation Planning 전에 승인해야 하는 drilling/geometry/director + calibration 및 Abaqus reference-model evidence가 아직 없다. +- secondary_dependencies: `needs-numerical-calibration` - current_linear_kernel_assessment: MITC4의 20-DOF 물리 kinematics, covariant shear tying, plane-stress constitutive law, `2 x 2 x 2` integration, 24-DOF 변환 및 recovery의 - 중심 수학 구조는 타당하다. + 중심 수학 구조와 수정된 weak form, geometry measure, DOF scaling 계약은 타당하다. - future_nonlinear_assessment: Total Lagrangian residual과 material/geometric tangent의 - 변분 구조는 타당하지만, finite-director chart와 global 24-DOF 일관 선형화가 - 확정되지 않아 미래 구현용 정식화로는 아직 불완전하다. + 변분 구조와 일반 좌표 사상 `q20=Phi(qg)`의 Hessian 항은 타당하다. 다만 실제 + finite-director chart/update 및 objective drilling potential은 의도적으로 미확정이며 + 미래 기하비선형 구현은 계속 금지한다. -따라서 현재 문서는 유용한 formulation baseline이지만 Implementation Planning으로 -넘길 수 없다. 아래 confirmed defect를 Formulation Agent가 수정하고, drilling 및 -director/geometry calibration evidence가 준비된 뒤 Numerical Review를 다시 수행해야 -한다. +현재 선형 정적 정식화에서 새 confirmed mathematical defect는 발견되지 않았다. +그럼에도 요구조건이 Implementation Planning 전 승인을 요구하는 수치 상수와 reference +evidence가 없으므로 `implementation_planning_authorized=false`를 유지한다. 다음 rerun은 +Reference Model과 수치 calibration evidence가 준비된 뒤 수행해야 한다. ## 1. Review Method and Evidence Boundary @@ -41,16 +48,28 @@ director/geometry calibration evidence가 준비된 뒤 Numerical Review를 다 rigid mode 및 nonlinear incremental 식과 대조했다. 3. 각 matrix block의 차원, 변환의 virtual-work 보존, 부호 및 component order를 독립적으로 재유도했다. -4. geometry 및 drilling 후보에 대해 formulation이 통과시키면 안 되는 극한 예를 - 구성했다. -5. 확인된 결함, 알려진 위험, 근거가 부족한 open decision을 분리했다. +4. 1차 리뷰의 geometry collapse, drilling 박판 극한, 혼합 DOF scaling 및 nonlinear + coordinate-map 반례를 수정본에 다시 적용했다. +5. 확인된 결함의 해소 여부, 알려진 위험, 근거가 부족한 open decision을 분리했다. 코드, Harness, Abaqus 및 reference solver는 실행하지 않았고 formulation 문서는 수정하지 않았다. 이 리포트는 reference comparison이나 release 승인이 아니다. -## 2. Critical Findings +## 2. First-review Findings and Rerun Disposition -### NR-C01 — Critical — 현재 Jacobian 지표가 직교 collapse를 검출하지 못함 +이 절은 1차 리뷰의 발견 근거를 보존한다. 각 finding 본문의 현재형 서술과 +`Required revision`은 formulation commit `67251e0`에 대한 역사적 기록이며, 현재 +판정은 각 항목 끝의 `Rerun disposition`이 지배한다. + +| finding | rerun status | revision evidence | remaining boundary | +| --- | --- | --- | --- | +| `NR-C01` | resolved | Sections 9.2-9.3, 16.2, 17.1/17.3 | fixed measure threshold calibration | +| `NR-C02` | resolved | Sections 12.2, 17.4 | drilling family/plateau calibration | +| `NR-C03` | resolved | Sections 12.3/12.5, 17.1 | numerical rank/conditioning evidence | +| `NR-C04` | resolved | Sections 7.1-7.2 | none for current linear formulation | +| `NR-C05` | resolved at scope boundary | Sections 15.1-15.5, 17.6 | actual nonlinear chart/update remains future-only | + +### NR-C01 — Resolved — Jacobian geometry measure completeness Formulation은 @@ -103,7 +122,12 @@ $$ - center, Gauss, tying 및 committed recovery point가 동일한 orientation/validity inventory를 사용해야 한다. -### NR-C02 — Critical — drilling 후보가 공통 물리 척도로 정규화되지 않음 +Rerun disposition: `L_e`, `a_g`, `j_s`, `c_d`, `r_J`, `theta_w`와 공통 point inventory가 +고정되었다. `epsilon -> 0` 직교 collapse에서 `j_s=1`이어도 `a_g=epsilon/4 -> 0`이므로 +기존 반례를 검출한다. 정확한 threshold는 여전히 calibration 대상이나 measure 누락 +결함은 해소되었다. + +### NR-C02 — Resolved — common drilling normalization Formulation의 후보 A와 B는 모두 `force*length` 차원을 가져 dimensional consistency는 만족한다. 그러나 얇은 쉘 극한에서 두 기준의 크기는 매우 다르다. 후보 A는 @@ -158,7 +182,12 @@ Research는 exact Abaqus small factor를 제공하지 못하며 이 gap을 정 따라서 source 인용만으로 coefficient를 고를 수 없고 numerical calibration evidence가 필요하다. -### NR-C03 — Critical — rank와 conditioning 판정에 DOF scaling이 없음 +Rerun disposition: `rho_d,I=k_d,I/D_iso`, 후보별 변환, logarithmic bracketing 및 +smallest-stable-plateau 규칙이 고정되었다. 문서의 박판 극한 +`6(1-nu)/q=168000`도 독립 재계산과 일치한다. 실제 후보/plateau/nominal 값은 +의도적으로 `needs-numerical-calibration`에 남는다. + +### NR-C03 — Resolved — mixed-DOF scaling contract Shell stiffness의 block 단위는 서로 다르다. @@ -195,7 +224,12 @@ $$ scaled matrix에서 정의해야 한다. Global `Kff`에도 model-level translational/rotational scaling 계약이 필요하다. -### NR-C04 — Major — linear weak form이 20-DOF와 24-DOF 시험공간을 혼용함 +Rerun disposition: element `S20`, `S24`와 model-level `S_f`/`L_m`가 정의되었고, +rank/conditioning evidence는 `S^T K S`에서만 판정한다. 일관된 길이 단위 변환 시 +scaled stiffness가 공통 scalar만 얻는 것을 독립 차원 검산으로 확인했다. 실제 rank와 +condition threshold는 calibration evidence가 필요하다. + +### NR-C04 — Resolved — global 24-DOF weak form Formulation 7.1절은 @@ -240,7 +274,11 @@ $$ equation은 이 global form과 일치하지만 weak-form source of truth가 다른 시험공간을 혼용하므로 formulation revision이 필요하다. -### NR-C05 — Future-only Major — nonlinear 20-to-24 DOF tangent mapping이 미완성 +Rerun disposition: Section 7.1-7.2가 모든 `delta q_g in V24^0`에 대해 +`T_p^T f_int20 + T_d^T K_d gamma - f_CLOAD=0`을 선언하고 physical virtual-work +동등성을 함께 명시한다. transpose 오기도 제거되어 test-space mismatch가 해소되었다. + +### NR-C05 — Resolved at scope boundary — nonlinear coordinate mapping Future section의 covariant Green-Lagrange first/second derivative와 @@ -264,6 +302,12 @@ first/second derivative, chart update 및 objective drilling potential이 정의 미래 nonlinear implementation-ready formulation으로 사용할 수 없게 한다. 미래 nonlinear gate 전에 별도 formulation revision이 필요하다. +Rerun disposition: physical 20-coordinate residual/tangent와 조건부 global map +`q20=Phi(qg)`가 분리되었고, pullback tangent에 `A^T K20 A`뿐 아니라 residual-weighted +map Hessian 항이 포함되었다. scalar nonlinear map으로 재미분한 결과와 식이 +일치했다. 실제 `Phi`, chart update 및 objective drill potential은 future-only open +contract로 명시되어 현재 선형 구현 범위를 오염시키지 않는다. + ## 3. Confirmed Consistent Parts ### 3.1 DOF ordering, director sign, and transformation @@ -436,7 +480,7 @@ $$ 를 적용하며 양쪽 energy가 exact zero인 rigid/pure-null case는 별도 action test로 판정한다. -### 4.2 Not approved — blocking evidence gaps +### 4.2 Open decisions — blocking evidence gaps #### NR-O01 — Drilling reference family, nominal coefficient, and plateau @@ -460,9 +504,8 @@ normal deviation 분포와 false-fold/false-smoothing case를 확인하기 전 #### NR-O04 — Geometry thresholds -NR-C01의 measure가 먼저 추가되어야 한다. 그 뒤 valid distortion/warp sweep과 -collapsed negative sequence가 pass/fail 사이에 분리 영역을 제공해야 threshold를 -승인할 수 있다. +NR-C01의 measure inventory는 고정되었다. 이제 valid distortion/warp sweep과 collapsed +negative sequence가 pass/fail 사이에 분리 영역을 제공해야 threshold를 승인할 수 있다. #### NR-O05 — U tolerance and UR warning threshold @@ -481,12 +524,12 @@ UR warning-only라는 정책은 승인하지만 수치값은 승인하지 않는 | shear locking | MITC tying으로 목표 현상을 완화 | thickness/mesh sequence 없이는 통과 주장 금지 | | membrane locking | original MITC4의 distorted curved-shell known limitation | curved/distorted convergence와 known limitation 기록 | | volumetric locking | approved plane-stress shell 범위 | `N/A`; 3D incompressible 의미로 확장 금지 | -| distortion | 현재 measure가 collapse를 누락 | NR-C01 critical revision | -| singular Jacobian | sign check는 있으나 near-singular scale가 불완전 | NR-C01 critical revision | -| conditioning | drilling과 mixed-unit DOF에 민감 | NR-C02/NR-C03 critical revision | +| distortion | measure inventory는 완전하나 calibrated threshold 없음 | geometry calibration evidence 필요 | +| singular Jacobian | sign/scale-aware measures 고정, near-singular threshold 미승인 | valid/invalid separation sweep 필요 | +| conditioning | scaled matrix 계약은 타당하나 drilling nominal point 미승인 | normalized sweep과 factorization evidence 필요 | | linear solve convergence | direct linear solve에서는 Newton convergence N/A | residual/equilibrium `1e-10` 확인 | | mesh convergence | shear/membrane locking 및 curved response에 필수 | pinched cylinder/LE3 sequence 필요 | -| nonlinear tangent | 물리 20-DOF variation 구조는 타당 | NR-C05 때문에 future implementation blocked | +| nonlinear tangent | 물리 20-DOF 및 conditional global-map variation 구조는 타당 | actual chart/update 미정으로 future implementation blocked | ## 6. Consistency Checks @@ -494,20 +537,20 @@ UR warning-only라는 정책은 승인하지만 수치값은 승인하지 않는 | --- | --- | --- | | material/section units | pass | `E, G, t`, `A/D/As`와 output units 일치 | | drilling dimensions | pass | 모든 후보와 `Kd`는 `force*length` | -| rank/conditioning dimensional invariance | fail | DOF scaling 미정의, NR-C03 | +| rank/conditioning dimensional invariance | pass at contract level | `S20/S24/Sf`와 `S^T K S` 정의; 수치 threshold evidence는 미제출 | | rotation/director signs | pass | `delta d=-alpha b+beta a` | | tying signs and inventory | pass | A/C/D/B alias와 weight 일치 | | DOF ordering | pass | global 6, physical 5 per node 정확 | -| coordinate transforms | conditional pass | linear `T_p/T_d` 타당; future nonlinear mapping 미완성 | +| coordinate transforms | pass for linear scope | linear `T_p/T_d` 타당; future map은 명시적 conditional contract | | matrix/vector dimensions | pass | 20/24/4 block 크기 일치 | | constitutive symmetry/positivity | pass | approved `E,nu` 범위 | | integration points/weights | pass | `2 x 2 x 2`, weight 1 | -| Jacobian near-singularity contract | fail | orthogonal collapse counterexample, NR-C01 | +| Jacobian near-singularity contract | pass at measure level | `a_g`가 orthogonal collapse를 검출; threshold calibration은 미제출 | | stiffness/residual sign | pass | `r=Kd-F`, reaction/equilibrium 일치 | | output component order | pass | generalized/resultant/stress order 일치 | | output locations | pass | four midsurface points와 bottom/mid/top 분리 | -| weak-form test space/notation | fail | 20/24-DOF variation 혼용과 erroneous `^{,T}`, NR-C04 | -| future material/geometric tangent | conditional pass | 20-DOF variation 타당, 24-DOF chart mapping 미완성 | +| weak-form test space/notation | pass | complete global 24-DOF variation과 physical virtual-work equivalence | +| future material/geometric tangent | pass at documented boundary | 20-DOF tangent와 map Hessian 포함; actual chart/update는 future-only | ## 7. Verification Readiness @@ -572,27 +615,33 @@ Requirements/Formulation으로 되돌려 재검토해야 한다. ### 7.5 Missing evidence - dimensionally normalized drilling sweep 결과; -- revised geometry metric의 valid/invalid separation data; +- fixed geometry metric의 valid/invalid separation data; - curved benchmark별 incident-normal angle distribution; -- reference `S4`/`S4R` artifact inventory와 U/UR scale; -- future nonlinear 24-DOF objective tangent evidence. +- reference `S4`/`S4R` artifact inventory와 U/UR scale. + +Future nonlinear chart/update 및 objective drilling evidence도 아직 없지만 현재 linear +gate의 dependency는 아니다. 이를 근거로 기하비선형 구현을 시작해서는 안 된다. + +### 7.6 Gate matrix + +| gate item | result | consequence | +| --- | --- | --- | +| current-linear formulation consistency | pass | 추가 formulation revision 불필요 | +| `NR-C01`-`NR-C05` disposition | resolved | 1차 confirmed defect 종료 | +| `NR-D01`-`NR-D02` integration | pass | 수식/normalized metric 유지 | +| drilling/geometry/director calibration | pending | Implementation Planning 차단 | +| reference model and U/UR thresholds | pending | primary verdict `needs-reference-model` | +| future geometric-nonlinear executability | out of current scope | 별도 future formulation/review 전 구현 금지 | ## 8. Required Revisions ### Formulation Agent -1. NR-C01의 `L_e`, normalized surface-area/aspect, angular/director 및 variation/warp - measure를 분리해 정의한다. -2. NR-C02의 `rho_d` 공통 물리 척도와 후보별 coefficient 변환을 정의하고 공통 - `10^-3` 중심 sweep 문구를 제거한다. -3. NR-C03의 element DOF scaling과 normalized rank/conditioning 정의를 추가한다. -4. NR-C04에 따라 global 24-DOF complete weak form으로 test space를 통일하고 - transpose 오기를 수정한다. -5. incident normal의 opposed-orientation 검사를 평균 이전에 수행하는 exact pair/reference - 규칙을 명시한다. -6. NR-D01/NR-D02의 projection 및 normalized algebraic metric을 반영한다. -7. Future-only 절에서 20-coordinate tangent와 global 24-DOF mapping의 경계를 명확히 - 하고, 미확정 chart를 구현 가능하다고 읽을 수 있는 linear-limit 표현을 수정한다. +- 현재 선형 정적 범위에 필요한 추가 revision은 없다. +- calibration에서 stable drilling interval이 존재하지 않거나 fixed geometry measure가 + valid/invalid cases를 분리하지 못할 때에만 Requirements/Formulation으로 되돌린다. +- future nonlinear chart/update/objective drilling potential은 별도 scope 승인과 review + 없이는 구체 구현 계약으로 간주하지 않는다. ### Research Agent @@ -604,8 +653,11 @@ Requirements/Formulation으로 되돌려 재검토해야 한다. ### Reference Model Agent -- `reference/shell/`을 read-only로 다시 inventory하고 S4R 선언 artifact의 실제 파일, - provenance, input subset 및 displacement row를 확인한다. +- 현재 workspace에 관찰되지 않는 `reference/shell/`을 artifact가 다시 보일 때 + read-only로 inventory하고 S4R 선언 artifact의 실제 파일, provenance, input subset 및 + displacement row를 확인한다. +- `docs/reference-models/linear-static-mitc4-shell-reference-models.md`에 canonical + portfolio와 artifact/schema 계약을 작성한다. - 별도 S4 artifact를 준비한다. - LE3/pinched-cylinder mesh마다 incident-normal angle, mesh size 및 U reference scale을 metadata/evidence로 남긴다. @@ -613,8 +665,9 @@ Requirements/Formulation으로 되돌려 재검토해야 한다. ### Numerical Review Rerun -- Formulation revision diff를 확인한다. -- Geometry negative sequence와 drilling normalized sweep evidence를 검토한다. +- Formulation revision `6cb0302`의 defect correction은 이번 rerun에서 확인했다. +- 다음 rerun에서 geometry negative sequence와 drilling normalized sweep evidence를 + 검토한다. - Section 4.2의 open decision을 닫거나 명시적으로 다시 반환한다. - 그 전에는 `pass-for-implementation-planning`을 부여하지 않는다. @@ -629,7 +682,8 @@ Requirements/Formulation으로 되돌려 재검토해야 한다. ### I/O Definition Agent -- 수학적 blocker와 독립적인 schema 설계 초안은 가능하지만, geometry threshold, +- formal I/O gate handoff는 이번 verdict로 승인하지 않는다. 비권위 schema 메모를 + 작성하더라도 geometry threshold, drilling coefficient/energy warning, U/UR tolerance를 implementation default로 선점하지 않는다. - NR-D01의 normalized drilling-load projection과 exact-zero handling을 diagnostic @@ -643,9 +697,10 @@ Requirements/Formulation으로 되돌려 재검토해야 한다. ### Coordinator Agent -- workflow를 Formulation revision으로 되돌린다. -- `needs-numerical-calibration`과 `needs-reference-model`을 병렬 dependency로 추적한다. -- 세 dependency가 닫히기 전에 Implementation Planning gate를 열지 않는다. +- Formulation revision loop는 종료한다. +- `needs-numerical-calibration`과 `needs-reference-model`을 남은 dependency로 추적한다. +- 두 dependency가 닫히고 Numerical Review가 재승인하기 전에 다음 formal gate를 열지 + 않는다. ## 10. Evidence