FESADev/docs/mitc4-shell-feast-eigen/io-input.md

MITC4 eigen 입력 subset과 진단

• Feature ID: mitc4-shell-feast-eigen
• Owner: io-definition-agent
• Input contract revision: r2
• 기본 보고서: io.md

I1. 문법과 source identity

기존 linear shell I/O §1, 현재 pressure I/O §3의 공통 lexical 계약을 재사용한다. 현재 input reader와 mapping context를 읽기 전용 대조했다. 예전 nonlinear 문서의 continuation 미지원 설명보다 후속 승인된 pressure lexical 규칙이 우선한다.

• CRLF/LF를 수용한다. Physical line은 종결자를 제외해 최대 256 ASCII bytes이며 printable ASCII와 horizontal tab만 허용한다. ** comment와 blank line은 semantic effect가 없다. Inline comment, data continuation, include, substitution, quoted/escaped 이름은 지원하지 않는다.
• Keyword/parameter/enum/name lookup은 ASCII case-insensitive다. Parameter 순서는 무관하지만 duplicate name은 값이 같아도 실패한다. Raw spelling, keyword physical lines, data fields와 normalized lexical input path/1-based line을 보존한다. Keyword terminal comma는 기존 parameter continuation이며 직후 comment/blank/new keyword/EOF interruption은 실패한다.
• Comma split은 빈 필드를 보존한다. 각 token 주변 space/tab만 trim한다. 아래 명시된 공란 외에 arbitrary trailing-empty 제거를 적용하지 않는다.
• Source node/element label은 positive decimal int64이고 raw digits와 numeric identity를 분리한다. Scope 내 같은 numeric label은 duplicate다. Name/target는 기존 shell의 비어 있지 않은 ASCII 이름·qualification 규칙을 재사용한다. 새 step name도 같은 name token이며 생략 시 source name은 Step-1이다. HDF5 path에 raw name을 삽입하지 않는다.
• 새 rho numeric token은 [+-]?(?:[0-9]+(?:\.[0-9]*)?|\.[0-9]+)(?:[Ee][+-]?[0-9]+)?다. C-locale full consumption과 binary64 finite conversion을 요구한다. NaN/Inf, hex, D exponent, overflow/underflow conversion error는 실패한다. N은 [0-9]+와 checked int64 범위이며 값이 양수여야 한다. 기존 keyword의 승인된 numeric parsing은 이 기능 때문에 바꾸지 않는다.

I2. 지원 keyword와 위치

Eigen input의 문법은 heading? preprint? part+ assembly material+ model-boundary* step EOF다. Comments/blank는 블록 사이에 허용한다. 기존 mesh/set nesting과 forward material/section resolution은 유지한다. 활성 모델은 S4/S4R shell만 포함한다.

Keyword	Eigen subset·data	의미와 validation
*HEADING	Optional 첫 keyword, parameter 없음, text rows	Heading provenance. Duplicate/nesting 오류 거부
*PART, *END PART	NAME 하나; close parameter/data 없음	Part-local topology. 중첩/중복/미종결 거부
*NODE	Part scope, parameter 없음; label,x,y,z	Finite initial global midsurface coordinates. 중복·잘못된 arity 거부
*ELEMENT	Part scope, TYPE=S4 또는 TYPE=S4R만; label,n1,n2,n3,n4	같은 MITC4 physical/mass path와 별도 source type. 네 distinct resolved nodes 필요
*NSET, *ELSET	Part/assembly scope; 해당 NSET=name 또는 ELSET=name, optional flag GENERATE; assembly는 INSTANCE=name 필수. 기존 assembly ELSET의 INTERNAL flag도 유지	Explicit positive labels, 또는 first,last,increment inclusive generate. 기존 set row trailing comma 허용. Nonpositive/역순/도달 불가능 range·empty·duplicate definition·dangling/cyclic/mixed-instance 거부
*SHELL SECTION	Part scope, ELSET, MATERIAL 필수; 한 row t[,integration_points]	Centered homogeneous layer, constant finite t>0, element별 유일 assignment. Optional second field가 있으면 positive decimal integer; 아래 예외 적용
*ASSEMBLY, *END ASSEMBLY	Top-level 하나, NAME; close parameter/data 없음	Assembly scope, nested/duplicate 거부
*INSTANCE, *END INSTANCE	Assembly scope, NAME, PART; data 없음	Identity instances; 같은 part의 여러 identity instance 허용. Transform/dangling/duplicate 거부
*MATERIAL	Top-level model data, NAME; data 없음	Named material 소유. Case-insensitive unique
*ELASTIC	Current material, parameter 없음; 한 row E,nu	기존 finite E>0, -1<nu<0.5; constant isotropic. Missing/duplicate/dependent 거부
*DENSITY	Current material, parameter 없음; I3	Constant positive volume mass density
*BOUNDARY	Model data 또는 sole step의 FREQUENCY 뒤·output requests 전; parameter 없음; target,first,last[,value]	1<=first<=last<=6, value 생략은 exact0; 있으면 finite exact0만 허용. 네 번째 empty token은 생략과 다르며 거부
*STEP, *END STEP	I4; 정확히 하나의 top-level step	Prior/multiple/nested step·preload 없음
*FREQUENCY	I4; sole step 첫 procedure	Original configuration, undamped real lowest-N eigenproblem
부수 output keywords	I5의 exact combinations만	Mandatory output 선택/억제 기능 없음, warning provenance

t,5의 두 번째 값은 기존 사용자 승인 예외에 따라 warning 없이 읽는 source provenance다. 별도 physical property를 만들지 않는다. Stiffness는 기존 2×2×2, mass는 M5의 3×3×3이며 이 값으로 바뀌지 않는다. 이 예외를 다른 section/material option에 일반화하지 않는다.

Boundary target는 기존 source resolver의 bare node label 또는 unique node-set name이다. Assembly NSET의 INSTANCE binding으로 원하는 instance를 지정한다. 여러 instance에서 bare target가 모호하면 거부하며 새로운 dotted boundary qualification을 추가하지 않는다. Model BC 다음 step BC 순서로 resolve하고 node/component별 exact-zero union을 적용한다. 같은 zero constraint 재선언은 동일 constraint다. Nonzero row를 상쇄·override하여 허용하지 않는다. 원본 (Part-1-1,Set-2)의 104 nodes×6 DOF가 모두 고정됨을 확인한다. Global component 제약만 지원하며 tangent/local/MPC constraint를 새로 추론하지 않는다.

I3. Density material mapping

*DENSITY는 한 material에 최대 한 번, 정확히 한 data row이며 첫 field는 rho다. rho 또는 rho,만 허용한다. 후자는 원본 2700.,의 빈 temperature slot이며 temperature dependence가 없는 constant 값으로 대응한다. Nonempty temperature/field variable, 두 개 이상의 추가 comma, 추가 data row, DEPENDENCIES(0 포함), PORE FLUID, SLURRY, distribution 이름과 다른 parameter는 거부한다. Elastic과 Density의 상대 선언 순서는 자유다. Numeric rho가 finite이며 strict >0이어야 한다. Material scope 밖 Density도 실패다.

모든 활성 shell의 element -> section -> material -> rho가 정확히 하나로 결정되어야 한다. Missing rho를 0이나 기본값으로 채우지 않는다. 서로 다른 material/section의 rho/t를 global 평균으로 바꾸지 않는다. 사용하지 않은 material의 Density가 존재하면 문법·양성 검증은 동일하며, rho 존재의 필수성은 활성 material에 적용한다. Material/section reference 오류는 밀도가 있는 다른 material로 fallback하지 않는다. 단위는 mass/length^3, 변환 없음.

Density의 새 입력 허용은 이 eigen procedure에 속한다. 기존 static parser의 Density 지원 범위를 넓히지 않고, density가 없는 기존 static input과 material 생성 경로를 보존한다. Material의 내부 optional density를 만들더라도 static에 필수값을 요구하지 않는다.

I4. Step와 Frequency의 exact options

*STEP 허용 parameter는 optional NAME=<name>, optional NLGEOM=NO, optional value 없는 PERTURBATION뿐이며 data는 없다. NLGEOM 생략은 NO다. PERTURBATION이 없어도 FREQUENCY가 원형상 linear perturbation procedure를 결정하고 source flag 유무를 보존한다. NLGEOM=YES, flag NLGEOM, PERTURBATION=..., INC, 다른 option은 eigen에서 거부한다. Frequency 외 procedure, step description data, 두 번째 procedure/step, 선행 상태는 지원하지 않는다.

FREQUENCY parameter	허용·기본 의미	Observable mapping
EIGENSOLVER	생략 또는 LANCZOS	Source default=LANCZOS; actual=MKL FEAST. Explicit/omitted provenance와 backend mapping warning 기록
SIM	생략, value 없는 flag, YES	Source effective=YES. FESA SIM architecture 기능을 만들지 않음. Explicit일 때 no-op warning
ACOUSTIC COUPLING	생략 또는 ON	Acoustic/ASI/TIE/coupling 정의가 전혀 없는 structural-only 모델에서만 적용 대상 없음. Explicit일 때 no-op warning
NORMALIZATION	생략 또는 MASS	Source SIM=YES의 mass default를 적용. FESA 실제 ML로 phi^T ML phi=1; 값 변경 warning 없음

SIM=NO, NORMALIZATION=DISPLACEMENT, AMS/SUBSPACE/FEAST source enum, ACOUSTIC COUPLING=OFF|PROJECTION, DAMPING PROJECTION, RESIDUAL MODES, PROPERTY EVALUATION, NSET 및 다른 parameter는 지원하지 않는다. 사용자 backend 요구를 Abaqus 문법의 새 EIGENSOLVER=FEAST 지원으로 바꾸지 않는다.

Data는 정확히 한 physical row, comma split 후 1~7 fields다. 첫 field N은 mandatory positive decimal integer이며 2~7은 존재하면 모두 empty여야 한다. 생략된 trailing fields도 unspecified다. 원본 10, , , , ,는 여섯 fields로 유효하다. Fields 2/3은 frequency bounds, 4는 shift, 5/6은 Lanczos controls, 7은 acoustic range factor의 source slot이다. 공란은 숫자0이 아니다. 어느 slot의 nonempty 0도 지원하지 않으며, eighth empty field도 arity 오류다. 추가 row는 residual-mode input으로 해석하지 않고 거부한다. 이 제한은 공식 FREQUENCY syntax의 선택된 부분집합이다. N은 마지막까지 input authority이고 TXT 행수/count scratch/returned m과 다르다. N>finite_dimension 및 빈 finite problem은 equation 구성 뒤 명시적으로 실패한다.

I5. Result-neutral allowlist와 warning

아래 keyword는 parameter 순서만 자유이며 duplicate/추가 parameter·data row는 거부한다. 동일 조합의 반복 output request는 각 keyword당 warning 한 개를 남기며 결과를 바꾸지 않는다.

Keyword	정확한 조합·위치	Warning code
*PREPRINT	Optional top-level; ECHO=NO,MODEL=NO,HISTORY=NO,CONTACT=NO 정확히 네 개, data 없음	ignored-input-keyword
*RESTART	FREQUENCY/BC 뒤; flag WRITE와 FREQUENCY=0, data 없음	ignored-input-keyword
*OUTPUT	FREQUENCY/BC 뒤; FIELD 또는 HISTORY flag 하나; optional VARIABLE=PRESELECT; data 없음	ignored-input-keyword
*NODE OUTPUT	활성 OUTPUT FIELD 아래; VARIABLE=PRESELECT 하나, data 없음	ignored-input-keyword
*ENERGY OUTPUT	활성 OUTPUT HISTORY 아래; VARIABLE=ALL 하나, data 없음	ignored-input-keyword

새 OUTPUT root는 앞의 output scope를 닫고, RESTART/END STEP도 닫는다. Child scope mismatch는 거부한다. Restart READ/nonzero write frequency, output variables data, element/contact output, node history request 등 표 밖 조합은 eigen에서는 fail-closed다. 기존 static allowlist를 축소하지 않는다. Warning message는 raw keyword와 mandatory-eigen-output-unchanged 이유를 포함한다. RESTART frequency0은 write 중단 옵션이고 출력 요청들은 model equations를 바꾸지 않는 output selection이다. FESA는 이 selection을 구현하지 않는다는 차이를 알린다.

FREQUENCY에는 source-eigensolver-mapped-to-feast warning을 항상 하나 기록한다. Explicit SIM에는 source-sim-option-not-applied, explicit acoustic ON에는 acoustic-option-inapplicable-structural-only를 기록한다. 위 세 code를 포함한 출력 순서는 기존 source tuple의 code 정렬을 따른다. Invalid model은 이 warning을 근거로 acoustic/coupling semantics를 버려서는 안 된다.

I6. Fail-closed validation과 diagnostics

표 밖 model/history keyword는 eigen analysis 전에 거부한다. 특히 어떤 위치의 CLOAD/DLOAD/DSLOAD, initial condition/stress/temperature, damping, acoustic/ASI elements, TIE/contact/MPC, transform/orientation/explicit director, surface/beam/solid/mixed model, concentrated/nonstructural mass, composite/offset/variable thickness, amplitudes, restart read와 다중 step은 지원하지 않는다. Zero-valued load/damping 입력도 지원되는 무하중 모델로 바꾸지 않는다.

진단 record는 기존 severity,code,file,line,keyword,entity_identity,message를 사용한다. file은 lexical normalized path, line은 source 1-based다. Material/section/node/element/step, DOF 또는 invalid parameter/field ordinal을 가능한 한 entity/message에 포함한다. Numerical scale·threshold·observed value는 binary64 round-trip 가능한 decimal로 보고한다. Source location 없는 backend failure도 sole Frequency location과 step을 연결한다. 기존 SortDiagnostics 순서와 same-key discovery order를 유지한다.

Condition	Stable code	CLI exit
Lexical/arity/duplicate parameter/name/unresolved source	기존 invalid-input-character, input-line-too-long, invalid-data-arity, invalid-keyword-parameter, unresolved-reference 등 해당 기존 code	3
Density scope/data/dependency/duplicate	invalid-density-data / unsupported-density-option / duplicate-density	3
Active rho missing / numeric nonfinite 또는 nonpositive	missing-material-density / invalid-material-density	4
New rho malformed numeric token	invalid-density-data	3
Frequency parameter/count/data mismatch	unsupported-frequency-option / invalid-frequency-data	3
Multiple/preload/unsupported procedure	unsupported-analysis-procedure	3
Nonzero base/prescribed BC	unsupported-eigen-boundary	3
Model-affecting exclusion / unsupported element	unsupported-keyword / unsupported-element-formulation / unsupported-mixed-element-model	3
Invalid geometry/section/material	기존 model code; mass27-point invalid는 invalid-shell-mass-geometry	4
Global finite n=0 / N>n	empty-eigenproblem / insufficient-finite-modes	4
Analytic/null/positive mass or conditioning 실패	invalid-eigen-mass-space / eigen-mass-conditioning	5
Index/storage/allocation/FEAST/count/budget/negative/validation 실패	M2 diagnostic mapping	5
Candidate/write/close/self-check/replace/log/lock 실패	기존 output category와 M2	6

NaN/Inf rho는 nonfinite model value(4)로 분류하고 그 외 malformed token은 syntax(3)다. 같은 실패를 여러 code로 중복 보고하지 않고 첫 발견 원인을 유지한다. Fatal 뒤 solve/commit을 실행하지 않는다. CLI usage2/success0과 stderr format은 기존 공통 계약을 유지한다.

공개 근거와 적용 한계

2026-09-06 공식 Abaqus 2025 문서를 web.open으로 확인했다. 사실은 syntax/외부 의미이고, 위 exact subset/default/warning policy는 승인된 FESA 요구에 대한 I/O mapping이다.

Source	Locator와 사용
DENSITY	Data lines 1~2와 optional dependencies; constant rho 및 ML^-3 차원. 온도·distribution 지원은 포함하지 않음
FREQUENCY	Optional parameters와 Lanczos data line 1~7. Source defaults·bounds/shift 공란을 구분; FESA Lanczos 내부 동작의 근거가 아님
STEP	NAME/NLGEOM/PERTURBATION. 선행 history 전달은 제외
RESTART	WRITE/FREQUENCY=0 및 no-data. Restart 지원을 주장하지 않음
OUTPUT	Output selection root
NODE OUTPUT	FIELD와 VARIABLE=PRESELECT
ENERGY OUTPUT	HISTORY와 VARIABLE=ALL; 새 modal energy output 요청으로 확대하지 않음
Input Syntax Rules	Keyword/data/256-byte/continuation convention; FESA bounded 차이와 기존 정책은 I1이 권위

질량 정식화·private parser/model·solution algorithm·ODB internals의 동등성을 추론하지 않는다.