OpenSees: การจำลองแผ่นดินไหวที่ขับเคลื่อนด้วยสคริปต์สำหรับนักวิจัยและวิศวกร
OpenSees ซึ่งพัฒนาโดย OpenSees Source Related Material จำลองการตอบสนองของโครงสร้างและวิศวกรรมธรณีต่อเหตุการณ์แผ่นดินไหวสำหรับการวิจัยและการปฏิบัติขั้นสูง เครื่องมือนี้ทำการวิเคราะห์องค์ประกอบเชิงไฟไนต์ผ่านโมเดลที่กำหนดโดยสคริปต์ รองรับการศึกษาที่ไม่เป็นเชิงเส้นและการควบคุมวิธีแก้ปัญหาที่กำหนดเองผ่าน Tcl หรือ Python interfaces มันเปิดเผยห้องสมุดของโมเดลวัสดุและประเภทองค์ประกอบรวมถึงแกน C++ ที่สามารถขยายได้สำหรับการพัฒนาที่กำหนดเอง มีจุดมุ่งหมายสำหรับวิศวกรและนักวิจัยระดับบัณฑิตที่ต้องการการจำลองแผ่นดินไหวที่สามารถเขียนสคริปต์ได้และมีความแม่นยำสูงในสภาพแวดล้อม HPC。
กรอบงานจัดการกับมัลติฟิสิกส์และการโหลดที่รุนแรงอย่างไร?
เครื่องมือจำลองปรากฏการณ์ที่เชื่อมโยงกัน เช่น การโต้ตอบระหว่างของไหลและโครงสร้าง และการตอบสนองของโครงสร้างในไฟ โดยการให้ความสามารถด้านองค์ประกอบและวัสดุที่เฉพาะเจาะจง ไม่ใช่แค่การตรวจสอบแบบสถิตพื้นฐาน ผู้ใช้กำหนดโดเมนที่มีการโต้ตอบในสคริปต์ ตัวแก้ปัญหาจะประกอบแมทริกซ์ระบบ และกรอบงานจะพัฒนาวิธีการแก้ปัญหาที่ไม่เป็นเชิงเส้นภายใต้แผนการก้าวเวลา การออกแบบนี้สนับสนุนการวิจัยที่ต้องการแสดงผลกระทบทางกลและสิ่งแวดล้อมร่วมกันภายในกระบวนการจำลองเดียว
สามารถรันโมเดลขนาดใหญ่บนคลัสเตอร์ได้โดยไม่ต้องทำงานซ้ำด้วยตนเองหรือไม่?
ออกแบบมาสำหรับการรันที่มีประสิทธิภาพสูง, กรอบงานรวมการสร้างที่รองรับการทำงานแบบขนานและมักจะถูกนำไปใช้ในคลัสเตอร์ HPC ซึ่งทำให้เมชขนาดใหญ่และการวิเคราะห์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่ซับซ้อนสามารถดำเนินการข้ามโปรเซสเซอร์หลายตัว เวอร์ชันเฉพาะสำหรับการทำงานแบบขนานมีอยู่ และสถาปัตยกรรมสนับสนุนการกระจายการคำนวณสำหรับปัญหาขนาดใหญ่ นั่นทำให้เครื่องมือเหมาะสมสำหรับทีมที่สามารถเตรียมโมเดลที่แบ่งส่วนและจัดการคิวคลัสเตอร์ได้
ปลอดภัยที่จะนำไปใช้ในกระบวนการวิศวกรรมหรือไม่?
ความโปร่งใสของโอเพนซอร์สสนับสนุนการตรวจสอบ, เพราะฐานข้อมูลโค้ดสามารถตรวจสอบและขยายได้ สถาปัตยกรรม C++ แบบโมดูลาร์อนุญาตให้เพิ่มและทดสอบโมเดลวัสดุใหม่หรือองค์ประกอบ และชุมชนมีส่วนร่วมในการนำเสนอการใช้งานที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ข้อกำหนดการอนุญาตใช้จะมีผลเมื่อรวมโค้ดเข้ากับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ดังนั้นสถาบันต้องติดตามข้อกำหนดนั้นก่อนที่จะฝังโค้ดลงในผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรรมสิทธิ์
ฉันต้องมีทักษะการเขียนสคริปต์เพื่อใช้มันอย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่?
ใช่: กระบวนการทำงานมีความเป็นศูนย์กลางที่สคริปต์, โดยมี Tcl และ Python เป็นอินเตอร์เฟสหลักและมีโมดูล Python ที่เป็นที่นิยมสำหรับผู้ที่ชื่นชอบภาษานั้น ไม่มีตัวสร้างกราฟิกพื้นฐาน ดังนั้นผู้ใช้จึงเตรียมการกำหนดโมเดล ควบคุมการรัน และแยกวิเคราะห์ผลลัพธ์ผ่านสคริปต์หรือโปรเซสเซอร์ที่ทำงานล่วงหน้าหรือหลังจากนั้น งานพื้นฐานสามารถเข้าถึงได้ ในขณะที่การขยายแกนหลักหรือการทำงานอัตโนมัติของงานขนานต้องการการเขียนโปรแกรมและการตัดสินใจทางวิศวกรรม
คำแนะนำในการนำไปใช้ที่เป็นประโยชน์
เครื่องมือนี้เหมาะสำหรับนักวิจัยและวิศวกรด้านโครงสร้างและธรณีเทคนิคที่มุ่งมั่นในการพัฒนาบนพื้นฐานของสคริปต์และการตรวจสอบรหัส นำกระบวนการควบคุมเวอร์ชันมาใช้สำหรับสคริปต์โมเดล ตรวจสอบวัสดุใหม่บนเมชที่ลดขนาดก่อนที่จะขยาย และกำหนดเวลาการรันคลัสเตอร์ในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ชั่วโมงเร่งด่วนเพื่อลดการแย่งชิง แนะนำให้ใช้.
ข้อดี
- โค้ดเบสแบบโอเพนซอร์ส ที่เปิดให้มีการตรวจสอบโดยเพื่อนและการขยายฟังก์ชันที่กำหนดเอง
- การสนับสนุนการเขียนสคริปต์ Tcl และ Python สำหรับการทำงานที่สามารถทำซ้ำได้และขับเคลื่อนด้วยสคริปต์
- การสร้างที่พร้อมสำหรับการประมวลผลขนานสำหรับการจำลองขนาดใหญ่บนคลัสเตอร์ HPC
- สถาปัตยกรรม C++ แบบโมดูลาร์ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเพิ่มวัสดุและองค์ประกอบที่กำหนดเองได้
ข้อเสีย
- เส้นโค้งการเรียนรู้ที่ชันเพราะการโต้ตอบส่วนใหญ่ผ่านสคริปต์
- ไม่มีส่วนติดต่อกราฟิกพื้นเมือง ขึ้นอยู่กับโปรเซสเซอร์ก่อน/หลังของบุคคลที่สาม
- การนำโค้ดไปใช้ในเชิงพาณิชย์ต้องมีใบอนุญาตแยกต่างหากจากมหาวิทยาลัย
