FESADev/docs/shell-surface-pressure-load/physics-evaluation.md

Shell Surface Pressure Load 물리 평가

1. Metadata

• feature_id: shell-surface-pressure-load
• source reference comparison report: docs/shell-surface-pressure-load/reference-comparison.md
• source reference model: docs/shell-surface-pressure-load/reference-model.md
• status: pass-for-release-agent
• owner_agent: physics-evaluation-agent
• date: 2026-09-01
• evaluated commit: 1eb4dce885175b78b8229b095f14cac102ea93df

이 판정은 승인된 물리 기대와 기존 Gate 6 evidence에 한정한다. Abaqus 내부 formulation, integration, stabilization 또는 result recovery와의 동등성을 주장하지 않으며 release readiness를 승인하지 않는다.

2. Input Evidence

2.1 Gate와 artifact

reference-comparison.md는 명시적으로 pass-for-physics-evaluation handoff를 권고하고, blocking U1/U2/U3 2,187/2,187 rows와 warning-only UR1/UR2/UR3 2,187/2,187 rows가 모두 통과했음을 기록한다. Physics Gate는 그 tolerance 판정을 재승인하지 않고, 통과한 비교 결과를 물리 plausibility의 선행 조건으로만 사용했다.

evidence	exact path / identity	read-only 확인
solver HDF5	.harness/build/reference/shell-surface-pressure-load/shellNL-meshfine-pressure_results.h5	schema 1, 10 accepted frames, unique factor-one frame 9 / increment 10; SHA-256 74f35e3e59edd05460733b1d6367994c7f4a1e847b366f2efad6fbecc03796f3
nonlinear log	.harness/build/reference/shell-surface-pressure-load/shellNL-meshfine-pressure_log.txt	factor-one iteration 3: combined_pass=1, transition=accepted; SHA-256 8555ff365dcf1f066813d0cce6440c3d56c9840baf8246696daa7b2e7b0061a1
required input	reference/shellNL-meshfine-pressure/shellNL-meshfine-pressure.inp	56,665 bytes, SHA-256 53718ccc9b41c23fcc1b509a51d66f1347e87aca43a74f1d6cec4d2085f4b90e
required Abaqus CSV	reference/shellNL-meshfine-pressure/shellNL-meshfine-pressure displacements.csv	729 finite wide rows; SHA-256 2fe53f98eac9f04779100721c3edf8049eb1dbfe733ebcbd819aeeed03b81198
optional Abaqus CSV	reference/shellNL-meshfine-pressure/shellNL-meshfine-pressure reactions.csv	review-only; SHA-256 a2347f4e88e4b73c75abe7c23e96bcc696c16c1975e2440b3ad9bf7ecda5f2b6
excluded Abaqus CSV	reference/shellNL-meshfine-pressure/shellNL-meshfine-pressure stresses.csv	excluded; SHA-256 bc06f3324cc5d6655ded2939b3e1cb9d55a0359fa0d272a6958399464218a128
test record	.harness/build/Testing/Temporary/LastTest.log	existing automatic Stop evidence에서 full CTest 362/362 PASS; 관련 physics test의 개별 pass 기록 확인
optional FESA debug CSV views	없음	요구되거나 생성된 debug CSV가 없으며 official output으로 사용하지 않음

확인한 authoritative quantities는 factor-one global nodal displacement, generalized external/ internal force, generalized residual, constrained reaction, global equilibrium, physical strain energy, 기존 MITC4 generalized strain/section resultant/stress다. Model purpose는 729-node, 676-element S4 square shell의 SPOS, positive P=1e6, NLGEOM=YES current-surface follower pressure response를 end-to-end로 확인하고, stored case가 직접 포함하지 않는 sign, S4R, linear, objectivity와 tangent 경계를 승인 internal tests로 보완하는 것이다.

3. Physics Checks

physics check	status	evidence와 판정
global equilibrium	pass	Factor-one applied force sum은 [8.626e-12, -7.311e-12, -1.0000000000000016e8]이고 constrained reaction force sum은 [-5.047e-6, -3.331e-6, 9.999999999999714e7]이다. HDF5 stored balance를 approved current-arm scales로 다시 normalize하면 force 6.758e-14, moment 3.725e-14로 둘 다 <=1e-8이다.
reaction consistency	pass	Constrained DOF에서 /nodal/reaction과 generalized_residual은 exact 일치했다. Pressure resultant의 -Z 1.0e8에 대해 masked constrained reaction은 +Z 9.999999999999714e7이며, tiny X/Y와 moment remainder는 위 global balance gate 안이다.
displacement direction	pass	Reference connectivity의 SPOS vector area는 +Z, positive pressure resultant는 -Z다. Factor-one HDF5의 729개 UZ는 모두 nonpositive이며 625개 free nodes는 negative, 104개 constrained boundary nodes는 exact zero다. Center node의 UZ=-5.514459701328648e-3로 load 방향과 deformation mode가 일치한다.
pressure sign, resultant, and moment	pass	Current configuration의 quadrature vector-area oracle은 expected force [-1.723e-12, 2.450e-11, -1.0000000000000025e8]를 주며 HDF5 applied resultant와의 normalized error는 8.94e-16이다. Current-arm applied moment oracle error는 승인 M_Sigma 기준 1.32e-16이다. Existing ShellSurfacePressureKernel.PartitionsUnityAndIntegratesPlanarResultantAndMoment와 ReversesExactlyForSposSnegAndNegativeMagnitude도 full CTest 기록에서 pass했다.
symmetry and expected zero	pass	Feature-blocking exact-zero contract인 pressure generalized external rotational entries는 factor-one HDF5에서 exact zero다. Zero pressure/factor geometry validation test도 pass했다. Stored square patch의 mirror symmetry는 보조 sanity로만 확인했으며 UX/UY/UZ mirror mismatch의 최대 절대값은 1.63e-16, 1.09e-16, 8.89e-17 이하다. 별도 외부 symmetry tolerance를 만들지 않았다.
nonlinear follower objectivity and current-area behavior	pass	HDF5 resultant는 factor-one current X+u vector-area oracle과 위 roundoff 수준으로 일치했다. Current scalar area/reference scalar area ratio는 1.0000006316335197로 finite하다. Stored symmetric case만으로 reference/current path를 분리하지 않고, existing tests UsesCurrentAreaAndNormalForFollowerForce, IsTranslationAndRigidRotationObjective, IsObjectiveUnderRigidMotionAndTracksCurrentArea, MatchesCenteredFiniteDifferenceForForceAndResidualSigns의 pass evidence로 rigid rotation covariance, gamma=1.25 area/resultant scaling, follower direction과 external tangent sign을 보완했다.
element force balance	not-separately-applicable	이 feature는 pressure-only element force row나 element end-action balance contract를 정의하지 않는다. 대신 HDF5에서 generalized_internal_force - generalized_external_force - generalized_residual은 element assembly 이후 nodal full space에서 exact zero이고 global resultant/moment gate가 pass했다. Existing MITC4 section resultants는 finite이며 별도 pressure comparator를 만들지 않았다.
stress/strain	pass-sanity-only	Factor-one generalized_strain, section_resultant, stress의 component names, units, shell-local coordinate system과 midsurface/section-position location은 io.md와 일치하고 모든 값이 finite다. 관측 range는 strain [-9.842e-4, 1.801e-3], section resultant [-4.595e6, 8.646e6], stress [-1.036e8, 1.039e8]이다. Feature-specific stress sign/reference expectation은 없고 stress CSV는 excluded이므로 그 이상의 pass를 주장하지 않는다.
rigid body mode	pass-no-symptom	Stored case는 104 boundary nodes의 DOF 1–6을 구속하고 625 interior nodes가 자유다. 모든 accepted frame이 finite하게 수렴했고 factor-one maximum translation은 5.514e-3로 10-unit span 대비 5.514e-4이며 unbounded translation, near-zero-stiffness 또는 impossible displacement 증상이 없다. Pressure가 support를 제공한다는 주장은 하지 않는다.
energy/residual	pass	모든 HDF5 numeric dataset과 required U/UR rows는 finite다. Factor-one free translation residual은 9.06582420157065e-6 / 1.47929199940215e5 = 6.12849e-11 <=1e-2; zero-external-scale rotation residual은 1.3758908607997e-6 <=1e-3이다. Existing PHYSICAL_STRAIN_ENERGY=86418.04713575779는 finite positive 보조 evidence이며 pressure-only energy gate로 사용하지 않았다. HDF5 diagnostics는 result-neutral ignored-keyword warning 4개뿐이고 error/nonfinite diagnostic은 없다.
model coverage	pass	Stored case의 declared inventory 729 nodes / 676 S4 / SPOS / positive P / NLGEOM=YES와 unique factor-one frame이 모두 확인됐다. Stored case가 직접 다루지 않는 S4R, SNEG, negative/zero magnitude, linear reference configuration, exact resultant/moment, current-area objectivity와 tangent는 Numerical Review가 지정한 internal portfolio에서 해당 named tests가 pass했다. 승인 범위 밖의 추가 reference portfolio는 요구하지 않는다.

4. Failure Classification

• failure classification: none
• 다음 분류는 발생하지 않았다: equilibrium-failure, reaction-inconsistency, displacement-direction-failure, symmetry-failure, stress-location-failure, element-force-inconsistency, rigid-body-mode-suspected, nonfinite-result, model-coverage-gap, upstream-contract, environment.

element force balance의 not-separately-applicable과 stress의 pass-sanity-only는 upstream contract가 의도적으로 pressure-only element/stress acceptance family를 만들지 않은 데 따른 범위 표시이며 failure 또는 evidence gap이 아니다.

5. Evaluation Verdict

Verdict: pass-for-release-agent.

문서화된 pressure 방향/부호, resultant/moment, reaction/equilibrium, exact-zero와 보조 symmetry, nonlinear follower objectivity/current-area, residual/nonfinite 및 declared model coverage가 모두 물리적으로 일관된다. Release Agent가 release readiness를 별도로 audit할 수 있다. 이 verdict는 release approval, publish 권한 또는 reference tolerance의 재승인이 아니다.

6. Handoff Recommendation

• handoff target: Release Agent
• route: 항상 Coordinator Agent를 통해 전달
• recommendation: Gate 8은 requirements-to-physics traceability, known limitations와 release evidence를 독립 audit한다. Physics Evaluation Agent는 Gate 8을 시작하거나 승인하지 않는다.

7. No-Change Assertion

이 평가에서 source, header, test, CMake, Harness, phase files, coordination.md, upstream feature contracts, implementation reports, reference input/CSV artifacts, results.h5, nonlinear log, docs/TOLERANCE.md와 tolerance policy를 수정하지 않았다. 생성한 파일은 docs/shell-surface-pressure-load/physics-evaluation.md 하나뿐이다.

8. Open Issues

• missing physical expectations: 없음.
• incomplete model coverage: 없음. Stored-case 한계는 승인 internal tests로 보완되며 추가 reference case는 계약상 요구되지 않는다.
• contradictory sign conventions: 없음.
• unavailable energy/residual evidence: 없음. Existing energy와 residual HDF5/log evidence를 사용했으며 새 pressure-only energy quantity는 요구되지 않는다.
• blockers: 없음.