FESADev/docs/shell-transient-heat-transfer/implementation-verification.md

# Shell 과도 열전달 구현·검증 기록

- Feature ID: `shell-transient-heat-transfer`
- Owner: 메인 assistant
- 상태: 기존 전체 baseline 확보; 열해석 구현·검증 진행 중. 제품 검증 완료가 아니다.
- 기준: [PRD](PRD.md), [ADR](ADR.md), [정식화](formulation.md),
  [독립 수치 검토](numerical-review.md), [공통 tolerance](../TOLERANCE.md).

## Production 변경 전 baseline

검사 대상 source revision은 `a3502c9b974bc17698d57438274408f29317ced4`다.
검사 도중 reference 두 파일만 `e6fd9e9`에 추가했으며 production source와 테스트는 변경하지 않았다.
정식화·계약 문서 편집은 별도 task checkout에서 수행했다.

Windows MSVC x64 Debug, CMake/Ninja와 기존 설치된 의존성을 사용했다.
MSVC toolset 14.51.36231, oneAPI MKL 2026.1, TBB 2023.1, HDF5 2.1.1 및
승인 local GoogleTest checkout을 사용했다. 머신별 절대 경로는 개인 실행 환경에만 둔다.
저장소에 `.harness/config.json`이 없어 직접 preset을 실행했다.

| 실행 | Captured exit | 관찰 |
| --- | --- | --- |
| `cmake --preset windows-msvc-ninja-debug -DCMAKE_PROJECT_FESA_INCLUDE=` | 0 | Configure 완료; 추가 task source overlay 없음 |
| `cmake --build --preset windows-msvc-ninja-debug --parallel 4` | 0 | 전체 baseline build 완료; compiler warning 검색 결과 없음 |
| `ctest --preset windows-msvc-ninja-debug --show-only=json-v1` | 0 | 478개 검사 발견 |
| `ctest --preset windows-msvc-ninja-debug --output-on-failure` | 8 | 478개: 475 PASS, 2 FAIL, 1 SKIP. 3480.67초; 전체 검사 제외 없음 |

실제 로그·argv·revision·exit·완료 시각은 로컬 `.dryforge/evidence/baseline-*.log`와
각 `.log.json`에 보존한다. 전체 CTest 로그도 `.dryforge/evidence/baseline-LastTest.log`에
복사해 후속 실행으로 덮어쓰이지 않도록 보존했다. Native CTest exit은 8이고 외부
PowerShell 실행 도구는 실패 exit 1을 반환했다. 아래 표는 실제 로그의 값을 요약한다.

### 기존 HHT 실패

`HhtShellPhysics.C08aRigidManufacturedOrbitFullCoordinateTimeConvergence`는
828.34초 실행 후 실패했다. 여섯 channel의 정의와 원래 판정은
`tests/unit/analysis/hht_shell_physics_test.cpp`의 해당 검사 그대로다.

| 실패 metric | 실제 값 | 기존 기준 |
| --- | --- | --- |
| Channel 3 최종 refinement error / noise floor | `1.178006582488537e-6` / `1.664587376115457e-6` | error > noise floor |
| Channel 5 마지막 시간격자의 최대 error | `5.675659240050177e-4` | <= `1e-4` |
| Channel 5 두 refinement order | `1.0286686694389584`, `1.0289692381730642` | 각각 >= `1.8` |
| Channel 5 error / noise floor | `5.675659240050177e-4` / `8.1556816896757325e-4` | error > noise floor |

`HhtShellPhysics.C08bFreeFiniteRotationPlateSelfConvergenceAndPhysicalInvariants`는
2382.81초 실행 후 실패했다. 마지막 공통시간 차이는 다음과 같다.

| Channel | 마지막 self-difference | 기존 기준 |
| --- | --- | --- |
| q_u | `5.5474274071377627e-6` | <= `1e-4` (이 항목은 통과) |
| q_phi | `1.3870090193204238e-4` | <= `1e-4` |
| v_u | `1.7761250930811503e-4` | <= `1e-4` |
| v_phi | `1.15434079805253e-2` | <= `1e-4` |
| a_u | `1.1979645042237048e-2` | <= `1e-4` |
| a_phi | `8.6893881162834119e-1` | <= `1e-4` |

q_phi/v_phi/a_u/a_phi의 마지막 두 관측 차수는 각각
`(-.1538334889569796,.17869938751647654)`,
`(-.084636748464689021,.057860368459572473)`,
`(.4062904963410236,.20093674620022031)`,
`(-.15578672026532631,.17674898422982255)`로 기존 `>=1.8`에 미달했다.
v_u의 마지막 차수도 `.85658192310858094`로 미달했다.
Linear momentum drift의 마지막 세 값은
`3.8504721819452428e-14`, `4.8249991985258491e-14`, `2.004031863681472e-13`으로,
원래 strict decrease와 마지막 비율 `<=.6` 검사도 실패했다. 작은 값이라는 이유로 면제하지 않는다.
최종 energy/L drift는 `9.5590394502167011e-7` / `4.2974921804532845e-7`이었다.
이 실패 양상은 [기존 HHT physics 검토](../hht-implicit-dynamics/physics-evaluation.md)의
미해결 C08 범위와 일치하며 열해석 변경 이전에 재현했다.

### 기존 HHT N7 inconclusive

`HhtTemporalVerification.C04aFinestReductionComparisonIsNumericallyResolved`는
기존 테스트의 명시 `GTEST_SKIP()` 분기로 SKIP이었다. Full/reduced acceleration defect
`3.0790209097630861e-10`이 기존 비교 기준 `1e-10`보다 크지만 arithmetic/solve resolution
`6.2961354117696263e-10` 이하인 경우를 N7 INCONCLUSIVE로 표시하는 원래 검사다.
원인과 범위를 `tests/unit/analysis/hht_temporal_verification_test.cpp:478` 및 실제 출력으로
대조했다. 환경 누락이나 열 기능의 미실행이 아니며, 이 항목을 PASS로 세지 않는다.
최종 전체 검사에서도 이 분류와 metric을 대조하고 새 skip으로 검증을 회피하지 않는다.

승인된 예외는 재현된 무관한 기존 HHT 실패의 별도 보존뿐이다. 마지막 전체 검사에서
동일 metric을 대조하여 새 실패·악화 여부를 확인한다. 기존 실패를 PASS/SKIP으로 바꾸거나
전체 CTest green으로 보고하지 않는다. 예상하지 못한 실패와 열해석 필수 실패는 자동 면제하지 않는다.

## Reference 복사와 원본 보존

`git worktree list --porcelain`으로 확인한 동일 저장소 `dev` checkout의
`reference/shell-thermal/`에서 다음 두 파일을 같은 상대 경로로 byte 그대로 복사했다.
원본과 복사본의 SHA256이 각각 일치했고, 복사본을 `e6fd9e9`에 기록했다.

| 파일 | 원본과 복사본의 SHA256 |
| --- | --- |
| `shell-thermal.inp` | `955C8BEEC35CE53DA5F5DD48785CF8C12FCE726EBFDE7EAE40CF69DBF00D6EA4` |
| `shell-thermal NodalTemperature.csv` | `765B0D0F64C24CDE6D033D6EF80E0267275A496C97E28D932466EB877810D3E5` |

Abaqus 실행·reference 재생성·이름 변경·내용 보정은 수행하지 않았다.
이 hash 확인은 FESA/reference 수치 비교 통과 evidence가 아니다.

## 구현 및 최종 검증

### 구현 전 수치 계약

정식화와 승인 범위의 정합, 전체 patch certificate, source 접속, 시간격자·오차·수렴·slab
검증 기준을 작성하고 독립 수치 검토를 마쳤다. 검토 대상 정식화의 마지막 수식 변경은
`dd409b5`, 독립 보고서의 최종 보완은 `6df5a17`이다. 설계상 blocking 지적은 해결했다.
소스 구현의 정확도 통과 판정은 아니다.

- 전역 T-edge 좌표 검사를 source endpoint를 공유하는 후보로 제한하여 disconnected 접촉을 구별했다.
- 입력 rounding-cell을 놓치는 시간격자 반례를 발견하고 정확한 cell overlap으로 보완했다.
  Production은 최대 122비트의 고정 폭 연산이며 새 임의정밀도 의존성을 요구하지 않는다.
- 공간수렴 검증은 8/16/32/64 정사각 mesh, `T=.001`, 32증분으로 고정했다.
  기존 관찰 차수 기준을 유지하고 시간오차/공간오차 비율의 최대값 `.006864`를 확인했다.
  가장 큰 mesh의 온도·flux 원시 이력은 약 77.3MiB다.
- 고정5점의 초기 slab 오차·warped 3×3 적분 오차는 별도로 정량화했다.

통합된 문서의 [독립 oracle 부록](numerical-oracle-scratch.md)의 Python block 5개를
메인이 다시 추출 실행했다. Captured Python exit 0,
`ALL SCRATCH BLOCKS COMPLETED`를 확인했고 출력은
`.dryforge/evidence/t1-oracle-replay.log`에 보존했다.
기능 문서의 링크·anchor·요구사항 ID 및 `git diff --check`도 통과했다.
문서 변경을 이유로 solver build/CTest를 반복하지 않았다.

### Thermal 구현

열물성·Domain·AnalysisModel semantic 구현과 해당 행동 검사를 진행 중이다.
전체 thermal 검사, NT11 외부 수치 비교와 실제 결과의 독립 physics 평가는 아직 수행하지 않았다.
완료 후 실제 명령·결과·coverage와 미해결 한계를 이 절에 기록한다.