Efektivní využití restartování analýzy v prostředí Ansys Mechanical

Efektivní využití restartování analýzy v prostředí Ansys Mechanical

Znáte ten pocit. Pouštíte složitější analýzu. Víte, že budete opět hypnotizovat fialovou křivku, aby konečně klesla pod tyrkysovou. Potřetí kontrolujete nastavení analýzy a doufáte, že jste správně zvolili ideální časový krok, správně definovali zatížení pro jednotlivé kroky, máte dostatečně dlouhý časový úsek u transientní analýzy, ale zase ne moc dlouhý, aby úloha neběžela příliš dlouho. Případně, aby nepřišel kolega, že má něco urgentního a vy musíte s výpočtem na jiný stroj. S některými těmito problémy může pomoci znalost chování a možnosti využití restartování analýzy. 

Přerušení analýzy

Začneme s nejjednodušší variantou. Co se stane, když dáme pauzu při výpočtu, aniž bychom měnili defaultní nastavení v Analysis Settings. Nejprve doběhne poslední rozpočítaná iterace. Dále se objeví červený blesk u názvu analýzy. Následně můžeme kupříkladu:

• Podívat se na průběžné výsledky jiného typu, než které jsou nabízeny k nahlédnutí během výpočtu (Deformation, Stress a Strain Tracker). Pozastavíme úlohu, vložíme výsledek, jak jsme zvyklí a nastavíme čas zobrazení výsledku na již spočítaný čas.

• Změnit velikost zatížení v probíhajícím nebo v jednom z následujících zatěžovacích krocích (Loading Step). Je možné, že u některých druhů zatížení (např. u síly) bude nutné změnit v detailech Applied By z Surface Effect na Direct.
• Změnit nastavení délky časového kroku neboli počet substepů. 

Jakmile se chceme vrátit k výpočtu, klikneme na Analysis Settings, v detailech se nahoře objeví záložka Restart Analysis, kde po nastavení Restart Type na Manual můžeme zvolit Current Resart Point, neboli místo, odkud chceme výpočet restartovat. V tomto případě jsou k dispozici jen dvě volby Initial (výpočet začne od začátku) nebo poslední iterovaný výpočetní krok a substep. 

Pokud zvolíme druhou volbu, objeví se vedle červeného blesku modrý symbol pauzy. Poté opět spustíme Solve a výpočet naváže na místě, kdo skončil. Pokud zvýšíme zatížení v probíhajícím kroku, tak se ve zbytku kroku navýší zatížení. Jestliže naopak snížíme velikost zatížení i pod hodnotu, která je již iterovaná, tak do konce kroku dojde k odtížení.

Během restartu nelze změnit nastavení kontaktu, ani při použití Contact Step Control.

Restart Controls

Pokročilejší nastavení je k dispozici v detailech Analysis Settings v záložce Restart Controls. Jakmile změníme v řádku Generate Restart Points volbu na Manual, objeví se nám volby k nastavení četnosti tvorby tzv. Restart Pointů, neboli uložení mezivýsledků, odkud můžeme analýzu po přerušení znovu spustit. Dále je potřeba mít volbu Retain Files After Full Solve na Yes. Restart Pointy jsou označeny šipkou na časové ose. 

Například kombinace Load Step: All, Substep: Last uloží Restart Pointy na konci každého Load Stepu. Volba pro Substep: Specified Recurrence Rate a následná hodnota (např. 3) určuje, že každý 3. substep se uloží Restart Point a další na konci Load Stepu. Volba Equally Spaced Points a následná hodnota (např. 3) způsobí, že se Load Step rozdělí na 3 části a v Substepech nejbližších času 0,33 a 0,66 uloží Restart Pointy. 

ACT Restart Analysis

Nyní se dostáváme k mnohem mocnějšímu nástroji, a to je ACT Restart Analysis. Toto ACT je možné de/aktivovat v prostředí Ansys Workbench. Je třeba kliknout na ACT Start Page, zvolit Manage Extensions a posléze Restart Analysis. Pokud tento nástroj aktivujeme, zobrazí se nám jako další záložka v Ansys Mechanical. Dobrá zpráva je, že od nové verze 2024R2 je toto ACT pevnou součástí Ansys Mechanical. Nabízí se otázka, k čemu je to dobré a jak to funguje? 

Představme si úlohu, kde potřebujeme předepnout sešroubovanou konstrukci a v dalších Load Stepech ji zatížit. Máme několik variant. Můžeme definovat po sobě jdoucí Load Stepy nebo více menších úloh. Problém může nastat ve chvíli, kdy některý Load Step nekonverguje nebo se dostáváme do časové tísně, ale nemůžeme si výpočet rozdělit na více strojů, popřípadě nechceme vytvořit jednu ohromnou úlohu, kvůli vyhodnocování či přenášení mezi stroji. Jenže pokud úlohu rozdělíme podle jednotlivých Load Stepů na řadu kratších úloh, musíme vždy znovu počítat první krok s předpnutím. A nebo nemusíme.

Vytvoříme si úlohu s jedním či více Load Stepy, ve kterém sešroubujeme konstrukci, nebo aplikujeme zatížení společná pro všechny navazující zátěžné kroky, v Analysis Settings v Restart Controls přepneme Retain Fails After Full Solve na Yes a až poté zapneme řešení úlohy. Spočítanou úlohu uložíme a rozkopírujeme tolikrát, kolik menších následných úloh chceme počítat. Otevřeme spočítanou úlohu, v Mechanicalu zvolíme záložku Restart Analysis, označíme spočítanou analýzu a klikneme na Create Restart Analysis. 

Vytvoří se úloha, která má o jeden Load Step více, než původní úloha. 

Toto lze samozřejmě změnit dle vlastních priorit. Dále již jen musíme zkontrolovat či upravit nastavení RestartSetup a zadat zatížení či uložení v dalších Load Stepech. 

Přenos analýzy uprostřed řešení

Jeden z dalších problémů, se kterými se můžeme setkat. Musíme úlohu během řešení přenést na jiný stroj. Není na místě slibovat zázraky. Bez předem definovaných Restart Pointů to nepůjde. Nicméně je možné úlohu zastavit pomocí pauzy. Dále úlohu uložit, zavřít a přenést jinam. Opět je třeba mít nastavené Retain Fails After Full Solve na Yes. Při přenosu a spouštění úlohy jinde musíme pracovat se stejnou sadou jednotek a stejné nastavení Large Deflection. Všechna zatížení, která budou aplikována po restartu, musí být zadána již v původní analýze, pouze jejich hodnotu lze změnit i později. Pro přenos je nutné zkopírovat soubory file.ldhi, file.rdb, file.rst a dále jeden nebo všechny výsledky v Restart Pointech např. file.r001, file.r002. Následně jen otevřeme soubor projektu, který se bude dopočítávat, například do user_files zkopírujeme výše zmíněné soubory. Klikneme na Solution a v liště vybereme volbu Read Result Files a nahrajeme .rst soubor. V Analysis Settings se objeví volba Restart Analysis, kde se nastaví Restart Point, ze kterého bude výpočet pokračovat. Nyní se změní status u Solutions na symbol pauzy a můžeme spustit výpočet. 

Přeji rychlou iteraci ke správným výsledkům. V případě dotazu se prosím neváhejte na mne obrátit hornova@techsoft-eng.cz.