Archiwum realizacji projektu NUMPRESS:
kwiecień 2015 r.
Projekt dobiegł końca. Program NUMPRESS jest dostępny na stronie w zakładce "POBIERZ". Zachęcamy do testowania programu i zgłaszania uwag. Program będzie udoskonalany, m.in. w odpowiedzi na uwagi użytkowników, a na stronie naszego projektu będą się pojawiały kolejne, ulepszone wersje.grudzień 2014 r.
Projekt został przedłużony - zakończenie prac przewidziane jest na 30 kwietnia 2015 roku.lipiec 2014 r.
Zadanie 1:Rozpoczęto implementację elementu powłokowego z wyłącznie translacyjnymi stopniami swobody - BST. Wprowadzono w kodzie liczne poprawki stabilizujące obliczenia.
Zadanie 2:
Prowadzono prace nad rozwojem oprogramowania, w szczególności kontynuowano prace nad testowaniem oraz optymalizacją procedur. Wykonano modyfikację modułu modeli materiałowych. Ujednolicono procedury czytania, przygotowania i przekazywania danych materiałowych dla współpracy z modułem modeli materiałowych opracowywanych w zadaniu 3.
Zadanie 3:
Przeprowadzono symulację numeryczną procesu formowania stalowej blachy stemplem o prostokątnym przekroju przy różnych siłach docisku wywieranych w różnych obszarach. Symulacje te pozwoliły na określenie zachowania się blachy ze stali DC04 w omawianym procesie formowania.
Zadanie 4:
Przeprowadzono liczne testy programu. W szczególności wykonano dwa zadania z modelem stochastycznym. Dla pierwszego modelu wykonano na razie analizę rozrzutu (Scatter analysis). Drugi, bardziej złożony model poddano analizie niezawodności. Dla zadania niezawodności funkcja awarii oddzielająca obszar awarii od obszaru bezpiecznego jest zdefiniowana jako odległość danego punktu od krzywej granicznej pękania w przestrzeni odkształceń głównych. Zastosowano dwufazową metodę adaptacyjną tzw. multimodal adaptive importance sampling.oraz jako referencyjną analizę Monte Carlo.
Zadanie 5:
Ujednolicono szatę graficzną programu Numpress-Explore poprzez zastosowanie kaskadowego arkuszu stylu (ang. Cascading Style Sheets), w skrócie CSS. W programie Numpress-Explore zastosowano w sposób pośredni arkusz CSS. Arkusz stylów CSS jest listą dyrektyw ustalających w jaki sposób ma zostać wyświetlana przez przeglądarkę internetową zawartość wybranego elementu (lub elementów) HTML. W programie Numpress-Explore zastosowano obiekty klasy QtStyleSheet, pozwalające na edycję szaty graficznej widgetów. Poprawiono liczne błędy interfejsu użytkownika.
maj 2014 r.
Projekt został przedłużony - zakończenie prac przewidziane jest na 31 grudnia 2014 roku.kwiecień 2014 r.
Zadanie 1:Opracowano podręcznik użykownika opisujący format pliku wejściowego dla programów NUMPRESS_Flow i NUMPRESS_Explicit. Uporządkowano kwestię dlugości zmiennych tekstowych w programie. Poprawiono błędy outputu, rozszerzono liste obsługiwanych parametrów w pliku wejściowym.
Zadanie 2:
Prowadzono prace nad rozwojem oprogramowania, w szczególności kontynuowano prace nad testowaniem procedur. Zbadano wpływ siatki na lokalizację pęknięcia z zastosowaniem dwóch kryteriów: wyznaczenie początku lokalizacji, jako ekstremum dla drugiej pochodnej odkształcenia głównego po czasie oraz drugą metodą opartą na analizie pierwszej pochodnej odkształcenia po grubości względem czasu.
Zadanie 3:
Przeprowadzono symulację numeryczną procesu tłoczenia blach stemplem o przekroju kwadratowym blachy stalowe DP600. W obliczeniach założono, że w materiale istnienie płaski stan naprężenia a w modelu materiału uwzględniono różnicę wytrzymałości przy ściskaniu i rozciąganiu oraz że występuje anizotropia normalna w materiale. Do opisu materiału zastosowano zmodyfikowany warunek uplastycznienia Burzyńskiego. Warunek ten z powodzeniem może być stosowany do modelowania złożonych problemów formowania blach z nowoczesnych wytrzymałych materiałów stosowanych w praktyce. Dokonano porównania rezultatów stanu deformacji omawianego problemu ze zmodyfikowanym warunkiem uplastycznienia Burzyńskiego z rozwiązaniem przy pomocy modelu Hill'48 w programie Numpress-Explicit. Rezultaty obydwu rozwiązań przedstawiono w postaci wykresów.
Zadanie 4:
Przeprowadzono liczne testy algorytmów, w szczególności w systemie Linux. Zaimplementowano możliwość zapisu oraz odczytu stanu obiektu (powierzchni odpowiedzi) klasy Kriging. Przeprowadzono testy numeryczne dla zagadnienia niezawodności dla dwóch zadań tłoczenia blach (wytłoczka prostokątna i krzyżowa).
Zadanie 5:
Zbadano możliwość integracji programu Numpress-Explore z zewnętrznymi programem Comsol Multiphysics 4.3b. Głównym wynikiem było jednak stworzenie funkcjonalności przerywania i wznawiania wykonanych obliczeń, dzięki czemu zadanie może być łatwo zainicjalizowane i uruchomione, lub też przerwane w dowolnym momencie. Rozbudowano interfejs graficzny programu Numpress-Explore w celu umożliwienia budowy powierzchni odpowiedzi przy użyciu metody krigingu.
styczeń 2014 r.
Zadanie 1:Zreorganizowano i uporządkowano pamięć roboczą dla obliczeń wrażliwości parametrycznej. Dodano możliwość obliczania i wydruku wrażliwości zmiennych wyjściowych innych niż prędkości węzłowe. Wprowadzono możliwość wykonywania iteracji równowagi zmodyfikowaną metodą Newtona-Raphsona, czyli bez odwracania macierzy układu. Wprowadzono opcję uwzględnienia grubości blachy przy analizie kontaktu.
Zadanie 2:
Dodano możliwość obliczania i zapisu odkształceń głównych potrzebnych dla budowy granicznych krzywych tłoczności. Dokonano przeglądu dostępnych benchmarków tłoczenia zdefiniowanych na konferencjach NUMISHEET. Dla wybranych testów zbudowano modele i przeprowadzono symulacje.
Zadanie 3:
Opracowano i przeanalizowano warunek uplastycznienia dla procesu tłoczenia blach w płaskim stanie naprężenia z uwzględnieniem różnicy wytrzymałości przy ściskaniu i rozciąganiu oraz z uwzględnieniem trzeciego niezmiennika dewiator naprężenia. Warunek ten z powodzeniem może być stosowany do modelowania złożonych problemów formowania blach z nowoczesnych wytrzymałych materiałów stosowanych w praktyce. Zaproponowano metodykę całkowania naprężeń dla proponowanego modelu plastyczności z wpływem kąta Lodego. Ustalono, że proponowany model można zaimplementować w programie w podobny sposób jak omawiane poprzednio modele konstytutywne plastyczności.
Zadanie 4:
W przypadku obliczeń statystycznych wprowadzono obsługę sytuacji awaryjnych, w których dla niektórych realizacji zmiennych wywołany program analityczny nie kończy poprawnie obliczeń. Wywołanie to nie jest wtedy uwzględnianie przez algorytmy statystyczne. Utworzono też bazę danych przechowującą wyniki czasochłonnych wyników obliczeń dla każdej realizacji zmiennych. Ma to na celu umożliwienie restartu obliczeń statystycznych przerwanych w wyniku np. awarii systemu.
Zadanie 5:
Dokonano poprawy efektywności wyświetlania okna prezentacji wyników, mającej istotne znaczenie przy wyświetlaniu dużej liczby punktów. Uzależniono wyświetlanie treści w oknie raportu od zawartości drzewa wyników. W oknie raportu znajdują się tylko te informacje, które zostają zaznaczone na drzewie wyników. Zaimplementowano moduł pomocy użytkownika programu, który wykorzystuje pliki zawierające hierarchiczną strukturę danych obejmujących spis treści oraz wykaz słów kluczowych.
październik 2013 r.
Zadanie 1:Kontynuowano implementację procedur analizy wrażliwości parametrycznej uzupełniając je o możliwość uwzględnienia wieloetapowości analizy. Gruntownie zmodyfikowano procedury wczytywania danych z pliku xml.
Zadanie 2:
Prowadzono prace nad rozwojem oprogramowania, w szczególności kontynuowano prace nad implementacją formatu XML oraz zapisem pełnego zbioru wyników do pliku wyjściowego w formacie post-procesora GiD. Rozpoczęto prace nad integracją programu z procedurami modeli materiału opracowanych w Zadaniu 3 oraz z modułem optymalizacyjnym opracowanym w ramach Zadań 4 i 5. Prowadzono weryfikację algorytmu kontaktu badając wpływ tarcia na ścieżkę odkształcenia i lokalizację pękania.
Zadanie 3:
Dokonano porównania modelu plastyczności ze zmodyfikowanym warunkiem uplastycznienia Burzyńskiego z modelem plastyczności J2 z warunkiem uplastycznienia Hubera-Misesa-Hencky'ego w oparciu o symulacje numeryczne procesu formowania stalowej blachy AISI 4330 stemplem o kwadratowym przekroju. Przeanalizowano metodykę określania stanu naprężenia dla modelu materiału z asymetrią wytrzymałości przy ściskaniu i rozciąganiu i z uwzględnieniem wpływu ciśnienia hydrostatycznego. Ustalono, że opracowana procedura numeryczna zaimplementowana w programie daje możliwość modelowania praktycznych inżynierskich problemów formowania blach.
Zadanie 4:
Wykonano szereg testów programu NUMPRESS-Explore, głównie dotyczących przykładów optymalizacji odpornościowej. W celu poprawnego zapisu i odczytu danych w trakcie analizy prowadzonej w wielu równoległych wątkach, zaimplementowano kolejkowanie wątków. Rozpoczęto prace nad wykorzystaniem plików wsadowych GiD do optymalizacji ze względu na parametry typu geometrycznego.
Zadanie 5:
Stworzono graficzny interfejs umożliwiający rozwiązywanie problemów optymalizacji odpornościowej. Umożliwiono wprowadzenie parametrów dla czterech metod optymalizacji odpornościowej oraz wizualizację wyników obliczeń. Wiązało się to ze zbudowaniem systemu definiowania przepływu danych w zadaniu, wymuszonego przez konieczność otrzymywania wartości niejawnych funkcji celu oraz funkcji ograniczeń. Zaprojektowano również okna służące do wprowadzania parametrów wybranych metod optymalizacji odpornościowej.
lipiec 2013 r.
Zadanie 1:Kontynuowano implementację procedur analizy wrażliwości parametrycznej uzupełniając je o możliwość uwzględnienia wrażliwości parametrów stanu i innych zmiennych definiujących historię obciążenia. Zaimplementowano wieloetapowość obliczeń w wersji podstawowej programu (tzn. na razie bez analizy wrażliwości). Uaktualniono interfejs do komercyjnego preprocesora graficznego GiD.
Zadanie 2:
Kontynuowano prace nad sprężysto-plastycznym modelem z anizotropią płaską - wykonano szereg testów numerycznych sprawdzających poprawność działania modelu. Zaimplementowano sprężysto-plastyczny model konstytutywny z transwersalną anizotropią i wzmocnieniem kinematycznym. Dla weryfikacji poprawności wykonano testy zaimplementowanego modelu materiału.
Zadanie 3:
Analizowano proces formowania blach stemplem o kwadratowym przekroju o wymiarach i danych procesu ustalonych w ramach zaleceń opublikowanych w materiałach z konferencji NUMISHEET"93 oraz w pracy Lee et al. (1998). Ten rodzaj procesu formowania blach pozwala na przeprowadzenie weryfikacji zaimplementowanych nowych funkcji uplastycznienia oraz porównania procedur do określania stanu naprężenia i stanu odkształcenia w modelowanym materiale. Symulacje numeryczne tłoczenia blachy stalowej AISI 4330 przeprowadzono dla modelu materiału z asymetrią wytrzymałości przy ściskaniu i rozciąganiu i z uwzględnieniem wpływu ciśnienia hydrostatycznego.
Zadanie 4:
Wykonano szereg testów programu NUMPRESS-Explore, głównie dotyczących przykładów optymalizacji deterministycznej. wprowadzono liczne poprawki korygujące zauważone błędy. Rozpoczęto prace związane z umożliwieniem współpracy programu NUMPRESS-Explore z programami komercyjnymi (Ansys, Abaqus).
Zadanie 5:
W oknie optymalizacji deterministycznej dodano opcję ustawiania stopnia uwzględnienia funkcji kary przy liczeniu wartości funkcji ograniczeń. Przykładowym usprawnieniem działania jest umożliwienie użytkownikowi podania współczynnika normalizującego dla ograniczeń optymalizacyjnych realizowanych metodą funkcji kary. Efektywność lub też w skrajnych wypadkach poprawność działania metody funkcji kary może zależeć od wartości tego współczynnika. Przeprowadzono testy metod optymalizacji deterministycznej. W przypadku metody Simulated Annealing stwierdzono konieczność dodania do okna analizy obsługującej tą metodę możliwości ustawienia parametru zbieżności, jak i również liczby wywołań funkcji celu podczas ostatniego kroku iteracyjnego.
kwiecień 2013 r.
Zadanie 1:Zaimplementowano opcję obliczania wrażliwości parametrycznej (implementacja wymaga jeszcze uzupełnienia o wpływ wrażliwości parametrów stanu). Wprowadzono liczne zmiany w działaniu programu, m.in. optymalizację numeracji stopni swobody, usprawnienia procedur poszukiwania kontaktu i obliczania reakcji na powierzchniach narzędzi. Uaktualniono format pliku wejściowego xml. Utworzono interfejs do komercyjnego preprocesora graficznego GiD.
Zadanie 2:
Kontynuowano prace nad sprężysto-plastycznym modelem z anizotropią płaską - wykonano szereg testów numerycznych sprawdzających poprawność działania modelu. Zaimplementowano sprężysto-plastyczny model konstytutywny z transwersalną anizotropią i wzmocnieniem kinematycznym.
Zadanie 3:
Zaproponowano sposób określania stanu naprężenia i odkształcenia dla modelu Perzyny termo-sprężysto-lepkoplastyczności z funkcją nadwyżki z uwzględnieniem powstawania mikro-pasm ścinania w procesie deformacji. Opracowano metodykę całkowania naprężeń dla modelu termo-sprężysto-lepkoplastyczności z efektem powstawania mikro-pasm ścinania. Przeprowadzono obliczenia testujące algorytm i przeprowadzono symulacje wstępne tłoczenia blachy stalowej dla tego modelu.
Zadanie 4:
W ramach prowadzonych zgodnie z harmonogramem prac testowych skompilowano moduł obliczeniowy programu NUMPRESS-Explore na klastrze Grafen. Wykonano dwa zadania analizy stochastycznej metodą Monte Carlo. Rozbudowano moduł analizy statystycznej tak aby dla danej realizacji zmiennych losowych wyznaczać wartości dla całego zbioru funkcji. Ponadto obliczenia te mogą być realizowane równolegle dla różnych punktów próby losowej jednocześnie. Stworzono interfejs graficzny umożliwiający przeprowadzenie analizy niezawodności przy pomocy adaptacyjnej metody importance sampling.
Zadanie 5:
Umożliwiono przeprowadzenie zadania estymacji momentów statystycznych wielu funkcji losowych równocześnie. Warunkiem koniecznym do przeprowadzenia estymacji dla wielu funkcji jest to, aby każda z badanych funkcji miała taką samą dziedzinę. Tego rodzaju funkcjonalność znacząco przyspiesza analizę, gdyż zamiast wywoływać każdorazowo dla odrębnej funkcji program zewnętrzny, program NUMPRESS Explore wykorzystuje pojedynczą symulację programem zewnętrznym jako wynik dla więcej niż jednej funkcji.
styczeń 2013 r.
Zadanie 1:Wprowadzono liczne zmiany w działaniu programu (m.in. wprowadzono nową koncepcję obliczania sił węzłowych pochodzących od obciążenia dociskacza, dokonano licznych zmian mających na celu stabilizację procedur iteracyjnych przy automatycznej inkrementacji czasu itp.). Przygotowano program mfp do analizy wrażliwości parametrycznej.
Zadanie 2:
Zaimplementowano i wszechstronnie przetestowano w programie model konstytutywny z anizotropią płaską. Wykonano prace badawcze dotyczące wpływu tarcia na położenie miejsca pękania blachy w próbach tłoczności. Opracowano metodę wyznaczania współczynnika tarcia w tłoczeniu blach metodą analizy odwrotnej.
Zadanie 3:
Opracowano modyfikację warunku uplastycznienia dla nieliniowego modelu plastyczności Burzyńskiego z uwzględnieniem wpływu ciśnienia hydrostatycznego, różnicy wytrzymałości przy ściskaniu i rozciąganiu oraz ewolucji mikropustek w materiale osnowy. W modelu uwzględniono również wzmocnienie izotropowe.
Zadanie 4:
Zaimplementowano obsługę nowego sposobu definiowania znaczników, umożliwiającego działanie programu z plikami wynikowymi o nieustalonej strukturze lub zawierającymi trudne do przewidzenia komunikaty. Zaimplementowano też nowy typ analizy - budowa metamodeli (powierzchni odpowiedzi) dla kilku typów tych powierzchni. Zaimplementowano nową wersję metody rozwinięcia funkcji losowej w tzw. chaos wielomianowy. Trwały prace nad testowaniem utworzonego oprogramowania.
Zadanie 5:
Wprowadzono nowy sposób wczytywania wyników poprzez podanie pozycji względem danego pola tekstowego (etykiety). Ten sposób zapewnia względną odporność programu na pojawienie się niespodziewanych fragmentów tekstu w pliku wyjściowym (komunikatów, informacji o statusie rozwiązania). Opracowano interfejs graficzny nowego typu analizy - tworzenia metamodelu.
grudzień 2012 r.
Projekt został przedłużony - zakończenie prac przewidziane jest na 30 czerwca 2014 roku.październik 2012 r.
Zadanie 1:Wprowadzono liczne zmiany w działaniu programu (m.in. usprawniono i ujednolicono wydruki do plików postprocesora GiD, wprowadzono opcję automatycznej inkrementacji czasu, itp.). Opracowano koncepcję wprowadzania danych, wydruku wyników i organizacji pamięci roboczej dla analizy wrażliwości parametrycznej.
Zadanie 2:
Kontynuowano testowanie sprężysto-plastycznego modelu konstytutywnego z anizotropią transwersalną oraz modelu kontaktu z tarciem. Zaimplementowano możliwość wprowadzenia tłumienia w układzie. Stworzono interfejs preprocesora dla programu właściwego w GiD (jako tzw. problemtype) oraz przygotowano zadanie techniczne dla przygotowania pełnego interfejsu w GID.
Zadanie 3:
Analizowano metodę określania stanu naprężenia i stanu odkształceń dla modeli plastyczności sformułowanych w przestrzeni naprężeń głównych. Sformułowanie takie analizował również w swoich pracach R. Hill. Do analizy wybrano nieliniowy model plastyczności Burzyńskiego sformułowany w przestrzeni naprężeń głównych. Wykorzystując ten model opracowano metodykę całkowania naprężeń dla modeli plastyczności sformułowanych w przestrzeni naprężeń głównych. W analizie posłużono się uogólnionym przez Burzyńskiego warunkiem uplastycznienia w przestrzeni naprężeń głównych z parametrem opisującym początkową anizotropię materiału. W modelu uwzględnione jest również wzmocnienie izotropowe materiału oraz efekt asymetrii dla zakresów ściskania i rozciągania.
Zadanie 4:
Utworzono pełną wersję (GUI + jądro obliczeniowe) programu Numpress-Explore działającą w środowisku Linux. Ujednolicono kod programu - źródła programu, bez dodatkowych modyfikacji, mogą być kompilowane zarówno w środowisku Windows jak i Linux. Wprowadzono możliwość definiowania dyskretnych zmiennych projektowych. Zaimplementowano dwie metody optymalizacji dyskretnej. Są to: algorytm symulowanego wyżarzania oraz różnicowy algorytm ewolucyjny.
Zadanie 5:
Zaprojektowano i zaimplementowano graficzny interfejs do przeprowadzania deterministycznej optymalizacji dyskretnej z ograniczeniami dwoma metodami: zmodyfikowaną metodą symulowanego wyżarzania oraz zmodyfikowanym różnicowym algorytmem ewolucyjnym. Zaimplementowano także graficzny interfejs do wyświetlania i raportowania wyników dla zadań optymalizacji dyskretnej.
lipiec 2012 r.
Zadanie 1:Kontynuowano prace nad udoskonaleniem algorytmu poszukiwania kontaktu i optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary. Wprowadzono liczne drobne zmiany w działaniu programu (m.in. poprawa zadawania obciążenia dociskacza, modyfikacje wydruku wyników, itp.). Opracowano podstawy sformułowania analizy wrażliwości parametrycznej dla metody prędkościowej.
Zadanie 2:
Rozpoczęto testy związane z implementacje sprężysto-plastycznych modeli konstytutywnych. Kontynuowano prace nad możliwością implementacji niejawnej metody stosowanej dla rozwiązania zagadnienia sprężynowania powrotnego.
Zadanie 3:
Dokonano przeglądu literatury dla określenia opisu dużych odkształceń niesprężystych deformacji cienkich powłok. Opracowano algorytm dla modelu powłokowego. Prawo konstytutywne sprężysto-plastyczne jest określane w każdym punkcie po grubości powłoki. Do określenia tensora odkształceń i wszystkich zmiennych użyto sformułowania wykorzystującego teorię powłok Mindlina-Reissnera z określeniem odkształceń poprzecznych.
Zadanie 4:
Przetestowano efektywność metod do szacowania momentów statystycznych odpowiedzi w zadaniu głębokiego tłoczenia blach. Zaimplementowano metodę MEP (Maximal Entropy Principle) do wyznaczania przebiegu funkcji gęstości prawdopodobieństwa na podstawie znanych wartości czterech pierwszych momentów statystycznych odpowiedzi. Kontynuowano prace nad rozwojem wielowątkowej wersji optymalizacyjnej metody nieliniowego sympleksu Neldera-Meada. Gruntownie przebudowano obiektowe struktury danych reprezentujące funkcję celu wraz z funkcją kary. Nowe podejście umożliwia właściwą paralelizację obliczeń.
Zadanie 5:
Stworzono mechanizm wyszukiwania wybranej frazy w pliku podczas definiowania znaczników odpowiadających danej zmiennej. Zmodyfikowano okno dialogowe obsługujące algorytmy metod szacowania momentów statystycznych: Crude Monte Carlo, Latin Hypercube sampling oraz Sparse Polynomial Chaos Expansion. Stworzono narzędzie do wizualizacji wyników analizy szacowania momentów statystycznych w postaci wykresów rozkładów gęstości prawdopodobieństwa. Krzywe są wyznaczane w oparciu o algorytm Maximum Entropy Principle.
kwiecień 2012 r.
Zadanie 1:Kontynuowano prace nad udoskonaleniem algorytmu poszukiwania kontaktu i optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary przy modelowaniu kontaktu z powierzchniami sztywnymi. Wprowadzono liczne drobne zmiany w działaniu programu (m.in. ujednolicenie komunikatów o błędach, procedury parsujące pliki w formacie xml, itp.).
Zadanie 2:
Ukończono prace nad implementacją i testy numeryczne elementu powłokowego BST, przeprowadzono szereg testów numerycznych tego elementu. Przeprowadzono prace teoretyczne w zakresie alternatywnych algorytmów całkowania względem czasu. Kontynuowano prace nad ujednoliceniem formatu pliku danych dla wszystkich modułów rozwijanych w projekcie.
Zadanie 3:
Kontynuowano analizę rezultatów obliczeń numerycznych otrzymanych przy pomocy opracowanego w poprzednim okresie algorytmu numerycznego modelu anizotropowych deformacji sprężysto-lepkoplastycznych ze wzmocnieniem.
Zadanie 4:
Zaimplementowano różnicowy algorytm ewolucyjny, wykorzystujący wielowątkowość. Zmodyfikowano algorytmy symulowanego wyżarzania, nieliniowego sympleksu oraz losowego przeszukiwania do postaci umożliwiającej wykorzystanie wielowątkowości. Rozszerzono możliwości algorytmów optymalizacyjnych o metodę funkcji kary.
Zadanie 5:
Stworzono mechanizm generowania automatycznego raportu zawierającego zestawienie danych oraz wyników przeprowadzonej optymalizacji deterministycznej. Okno raportu umożliwia zapisanie otrzymanych danych w formacie pdf. oraz .html.
styczeń 2012 r.
Zadanie 1:Kontynuowano prace nad udoskonaleniem algorytmu poszukiwania kontaktu i optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary przy modelowaniu kontaktu z powierzchniami sztywnymi. Przeprowadzono gruntowną reorganizację pamięci workspace programu.
Zadanie 2:
Kontynuowano prace nad implementacją i testy numeryczne elementu powłokowego BST.
Zadanie 3:
Kontynuowano prace nad algorytmem numerycznym modelu plastyczności Hilla. Algorytm ten uogólniono na przypadek anizotropowych deformacji sprężysto-lepkoplastycznych ze wzmocnieniem. Wykonano symulacje numeryczne testu Erichsena dla różnych prędkości przemieszczania stempla i dla różnych parametrów materiałowych.
Zadanie 4:
Zaimplementowano możliwość uwzględniania w zadaniach analizy niezawodności analitycznych wrażliwości funkcji granicznych. Zmienne zewnętrzne, definiujące zazwyczaj funkcję awarii, odpowiadają wynikom zewnętrznych (w stosunku do modułu niezawodnościowo optymalizacyjnego) analiz skończenie elementowych. Koszt uzyskania wartości tych zmiennych determinuje w znacznym stopniu całkowity czas trwania analizy niezawodności. Przystąpiono do testowania algorytmów optymalizacji odpornościowej wykorzystujących aproksymację funkcji celu i ograniczeń w łącznej przestrzeni zmiennych projektowych i zmiennych losowych.
Zadanie 5:
Wprowadzono bardziej przejrzysty sposób definiowania zadania. Zmiany umożliwiają deklarowanie zewnętrznych programów obliczeniowych, które będą używane w analizie, oraz przyporządkowanie każdemu z nich odpowiednich parametrów niezbędnych do poprawnego uruchomienia. Zintegrowano moduł obliczeniowy programu NUMPRESS-Explore z zaimplementowanym interfejsem optymalizacji deterministycznej.
październik 2011 r.
Zadanie 1:Kontynuowano prace nad udoskonaleniem algorytmu poszukiwania kontaktu i optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary przy modelowaniu kontaktu z powierzchniami sztywnymi.
Zadanie 2:
Kontynuowano prace nad implementacją elementu powłokowego BST. Opracowano wstępną koncepcję modyfikacji interfejsu dla pre/post procesora GiD dla przygotowania pliku danych wejściowych dla właściwego programu obliczeniowego w formacie xml.
Zadanie 3:
Opracowano procedurę numeryczną uplastyczniania się materiałów dla anizotropowego warunku Hilla. Algorytm numeryczny modelu plastyczności Hilla opracowano dla anizotropowego kwadratowego warunku uplastycznienia jako funkcja składowych stanu naprężenia. Opracowany algorytm numeryczny modelu plastyczności Hilla będzie podstawą do dalszych modyfikacji na przypadek warunku z wyższymi potęgami.
Zadanie 4:
Kontynuowano testy algorytmów analizy niezawodności. Uruchomiono wersję jądra obliczeniowego programu w systemie operacyjnym Linux. Do klasy wyrażeń algebraicznych dodano szereg nowych funkcji matematycznych. W klasie obsługującej wyrażenia algebraiczne zaimplementowano także różniczkowanie symboliczne wraz z upraszczaniem wyrażeń. Pozwoli to na automatyczne liczenie gradientów funkcji. Przygotowano pakiet instalacyjny programu umożliwiający uruchomienie go na komputerach, na których nie ma narzędzi programistycznych środowiska Visual Studio oraz biblioteki Qt.
Zadanie 5:
Wprowadzono możliwość wizualizacji macierzy korelacji utworzonej w wyniku analizy Monte Carlo. Umożliwiono wielokrotne oznaczanie danej zmiennej losowej w zbiorze tekstowym. Jest to szczególnie przydatne wtedy gdy realizacje zmiennej aktualizują wiele pól w pliku danych do zewnętrznego programu analizy skończenie elementowej, np. gdy ta sama stała materiałowa występuje w szeregu "kart" materiałowych. Przygotowano wersję interfejsu użytkownika dla systemu operacyjnego Linux. Poprawiono szereg zauważonych błędów interfejsu.
lipiec 2011 r.
Zadanie 1:Opracowano znacznie szybszy algorytm poszukiwania kontaktu oraz kontynuowano prace nad optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary przy modelowaniu kontaktu z powierzchniami sztywnymi. Przeprowadzono dalszą reorganizacje procedur służących do budowy macierzy lepkości i wektora obciążeń wezłowych.
Zadanie 2:
Przeprowadzono szeregu testów numerycznych algorytmu kontaktu. W programie MES zostało zaimplementowane czytanie danych kontaktowych z pliku XML, integracja oraz przesyłanie danych pomiędzy fortranem i c++. Rozpoczęto prace nad implementacją elementu powłokowego BST.
Zadanie 3:
Ustalono sposób modyfikacji kodu numerycznego dla modelu materiału z wpływem ciśnienia hydrostatycznego zaproponowany przez Gursona oraz Tvergaarda i Needlemana w celu uwzględnienia efektu anizotropii i asymetrię własności materiału osnowy przy ściskaniu i rozciąganiu. Przeanalizowano działanie całego algorytmu a w ramach testów wykonano obliczenia dla warunku uplastycznienia Burzyńskiego z parametrami, które sprowadzają ten warunek do warunku anizotropowego Hilla.
Zadanie 4:
Intensywnie testowano algorytmy analizy niezawodności. Usunięto usterki w procedurze transformacji zmiennych losowych. Usprawniono metody raportowania błędów. Uruchomiono i poddano wstępnym testom szereg przykładów analizy niezawodności zrównoleglonymi wersjami metod Monte Carlo i FORM. Wstępne wyniki potwierdzają znaczący wzrost efektywności obliczeniowej, przede wszystkim metod wykorzystujących symulacje losowe. Ostatecznie oddzielono jądro obliczeniowe programu od interfejsu użytkownika. Analiza niezawodności może być obecnie uruchamiana poprzez wywołanie z linii poleceń pliku wykonywalnego z parametrem będącym nazwą zbioru danych w formacie xml, który definiuje zadanie.
Zadanie 5:
Połączono interfejs graficzny z modułem obliczeniowym. Zadania analizy niezawodności mogą być już uruchamiane bezpośrednio z poziomu interfejsu. Aktywowano okna dialogowe obsługujące wszystkie algorytmy analizy niezawodności: metodę Monte Carlo, MMVFO, FORM, SORM, Importance Sampling. Stworzono mechanizm generowania automatycznego raportu zawierającego zestawienie danych oraz wyników przeprowadzonej ostatnio analizy. Poprawiono szereg zauważonych błędów interfejsu.
kwiecień 2011 r.
Zadanie 1:Wyprowadzono ścisłe wzory na styczną macierz algorytmiczną dla zagadnienia sztywno-lepkoplastycznego. Wprowadzono do kodu nowe postaci krzywej wzmocnienia (wykładnicza oraz zadana punktowo). Prowadzono prace nad udoskonaleniem algorytmu poszukiwania kontaktu oraz nad optymalnym wyznaczaniem współczynnika funkcji kary przy modelowaniu kontaktu z powierzchniami sztywnymi.
Zadanie 2:
Kontynuowano prace nad testowaniem i rozwiązywaniem błędów algorytmicznych. W programie MES zostały zaimplementowane procedury służące do integracji oraz przesyłania danych pomiędzy kodem c++ i fortran, a także procedury związane z implementacją zagadnienia kontaktowego.
Zadanie 3:
Przeanalizowano istniejące w literaturze modele uplastyczniania się porowatego materiału blachy z uwzględnieniem w modelu materiału osnowy efektu anizotropii i efektu asymetrii przy rozciąganiu i ściskaniu. W oparciu o najnowszą publikację Stewarta i Cazacu (2011) ustalono sposób modyfikacji kodu numerycznego dla modelu materiału porowatego Gursona z ewolucją mikropustek w celu uwzględnienia efektu anizotropii i asymetrii własności materiału osnowy przy ściskaniu i rozciąganiu.
Zadanie 4:
Zbudowano struktury obiektowe realizujące równoległe obliczenia z wykorzystaniem programowania wielowątkowego. Rozwiązanie to pozwala na wykorzystanie realizacji wielowątkowej na różnych platformach sprzętowych (Windows, Linux). Kontynuowano implementację algorytmów optymalizacji odpornościowej. Testowano zaimplementowane wcześniej metody szacowania momentów statystycznych niejawnych funkcji losowych.
Zadanie 5:
Opracowano metodę automatycznego tworzenia plików z danymi dla programów zewnętrznych używanych w zadaniach analizy niezawodności, symulacji losowych lub optymalizacji. Wprowadzono możliwość wizualizacji macierzy korelacji utworzonej na podstawie wyników zadania symulacji losowych. Udoskonalono opcje wyświetlania wykresów punktowych.
styczeń 2011 r.
Zadanie 1:Wprowadzono liczne zmiany w kodzie numerycznym, polegające na poprawianiu jego efektywności. W szczególności przegrupowano wywoływanie procedur obliczających przyczynki do macierzy sztywności i wektora prawych stron, aby umożliwić wprowadzanie modyfikacji algorytmu kontaktowego. Doprowadzono do usunięcia powtarzających się partii kodu w algorytmie poszukiwania kontaktu. Prowadzono ponadto dalsze badania nad poprawą stabilności kodu.
Zadanie 2:
Została skończona ogólna struktura programu. Wszystkie kroki pracy programu są monitorowane poprzez zapis odpowiednich plików raportowych w formacie html. Przeprowadzono testy numeryczne dla zaimplementowanego elementu prętowego. Porównanie wyników z wynikami uzyskanymi za pomocą innych programów pokazuje poprawne działanie tworzonego programu. Rozpoczęto prace na nad opracowaniem algorytmu kontaktu.
Zadanie 3:
Opracowano kod numeryczny w języku FORTRAN dla modelu materiału porowatego Gursona z ewolucją mikropustek w której uwzględnia się zmianę kształtu mikropustek, wpływ ciśnienia hydrostatycznego na ich rozwój oraz także wpływ wszystkich składowych stanu naprężenia łącznie ze ścinaniem. Opracowany kod numeryczny testowano w powiązaniu z pakietem elementów skończonych ABAQUS jako dołączana procedura UMAT. Przeprowadzono symulacje numeryczne rozwoju pustek dla różnych sposobów obciążania blach stalowych. Rezultaty otrzymane przy użyciu własnych procedur weryfikowano w oparciu o wyniki publikowane w literaturze.
Zadanie 4:
Kontynuowano prace nad "zrównolegleniem" wybranych metod optymalizacji oraz analizy niezawodności z myślą o efektywnej realizacji tych zadań na serwerach wieloprocesorowych. Zaimplementowano bezgradientowy algorytm nieliniowego simplexu Neldera-Meada oraz testowano przygotowaną wcześniej wersję metody rekurencyjnego programowania kwadratowego SQP. Rozpoczęto implementację pierwszych algorytmów optymalizacji odpornościowej.
Zadanie 5:
W dalszym ciągu testowano istniejące już rozwiązania graficznego interfejsu użytkownika. Rozwijano moduł zapisu danych oraz wyników w formacie XML, udoskonalono również mechanizm identyfikacji zmiennych losowych/projektowych w tekstowym zbiorze wejściowym. Zbiór dostępnych typów wykresów rozszerzono o wykres wieloosiowy, który umożliwia wizualizację na jednym wykresie punktów z przestrzeni wielowymiarowych.
październik 2010 r.
Zadanie 1:Opracowano i testowano metodę adaptacyjnego wyznaczania współczynnika kary w zagadnieniu kontaktowym. Opracowano koncepcję rozwoju wersji 3D programu. Identyfikowano przykłady numeryczne które powodują błędy obliczeniowe lub niestabilne działanie programu.
Zadanie 2:
Zostały zaimplementowane następujące funkcje programu: podstawowy model materiałowy dla elementu prętowego, główna pętla obliczeniowa, element prętowy (wyznaczanie macierzy mas, wektorów sił). Przeprowadzono testy numeryczne, których celem było wybrania optymalnego algorytmu dla obliczania sprężynowania powrotnego w rozwijanym programie.
Zadanie 3:
Opracowano i testowano kod numeryczny dla modelu materiału porowatego Gursona z uwzględnieniem efektu wzmocnienia izotropowego i kinematycznego. Szczególną uwagę poświęcono analizie ewolucji mikropustek w procesie deformacji. Analiza numeryczna pozwoliła określić zachowanie się materiału z mikrouszkodzeniami dla różnych stanów naprężenia i jego wpływ na ewolucję mikropustek. Rozpoczęto opracowanie własnego algorytmu opisującego zachowanie się materiału porowatego z ewolucją mikropustek w której uwzględnia się zmianę kształtu mikropustek, wpływ ciśnienia hydrostatycznego na ich rozwój oraz także wpływ wszystkich składowych stanu naprężenia łącznie ze ścinaniem.
Zadanie 4:
Opracowano wstępne koncepcje realizacji zadania symulacji losowych na maszynach o architekturze równoległej. Biblioteka powierzchni odpowiedzi rozbudowana została o metodę krigingu. Rozpoczęto testowanie zaimplementowanych algorytmów optymalizacji deterministycznej.
Zadanie 5:
Wykonano interfejs użytkownika do wybranych metod analizy niezawodności (Monte Carlo, FORM, MMVO). Opracowano narzędzia do wizualizacji wrażliwości prawdopodobieństwa awarii na parametry zmiennych losowych. Wprowadzono możliwość zapisu i odczytu danych w formacie XML.
sierpień 2010 r.
Zakupione zostały nowe komputery PC wraz z niezbędnym oprogramowaniem, przeznaczone do realizacji prac nad projektem.lipiec 2010 r. Zadanie 1: Przeprowadzono dalsze prace nad integracją programu w wersji 2D z bibliotekami pre− i postprocesora GiD. Kontynuowano badanie wpływu warunków brzegowych na symetrię rozwiązania.
Zadanie 2: Rozpoczęto tworzenie właściwego programu MES w oparciu o wstępny program napisany w poprzedzającym okresie oraz ustalony format danych wejściowych w xml. Zostały zaimplementowane i wstępnie przetestowane następujące etapy pracy programu: Inicjalizacja aplikacji z podanymi parametrami, oraz główna pętla odpowiadająca za wywołanie pełnego cyklu obliczeń zgodnie z przeczytanymi danymi o etapach. Następnie w pętli po ilości etapów procesu program wywołuje odpowiednie objekty klas związane z każdym typem zagadnienia. Obecnie jedynym typem problemu jest: EXPLICIT – analiza dynamiczna z jawnym całkowaniem równań ruchu.
Zadanie 3: Trwały prace nad kodem numerycznym dla materiału termo-sprężysto-plastycznego z warunkiem uplastycznienia Hilla. Opracowano metodę uwzględnieniem wzmocnienia kinematycznego w algorytmie w celu przeprowadzenia analizy numerycznej tłoczenia blach i znalezienia wpływu anizotropii indukowanej deformacją z warunkiem uplastycznienia Hilla na deformację końcową i sposób kształtowania blach. Dokonano analizy publikowanych metod uwzględniania w warunkach uplastycznienia efektu kształtu mikropustek i ewolucji tych kształtów w procesie tłoczenia oraz zmiany ich orientacji.
Zadanie 4: Prowadzono dalsze prace nad rozwojem biblioteki powierzchni odpowiedzi oraz nad nowoczesnymi metodami analizy danych. Prowadzono także prace nad implementacją techniki aproksymacji lokalnej (moving least squares).
Zadanie 5: Wzbogacono program o elementy umożliwiające wizualizację wyników symulacji losowych, a także oferujące podstawową analizę statystyczną - analizę rozrzutu (Scatter analysis). W tym celu połączono system STAND z biblioteką graficzną Qwt 5.2.1, która umożliwia wyświetlanie różnego rodzaju wykresów. W obecnej wersji programu dostępne są wykresy funkcji gęstości prawdopodobieństwa oraz dystrybuanty zmiennych losowych jak również wykresy punktowe (scatter plot) – rezultaty analizy rozrzutu wybranych funkcji.
kwiecień 2010 r.
Zadanie 1: W wersji 2D programu wprowadzono modyfikacje w celu poprawy stabilności i zbieżności oraz wzbogacono go o współpracę z postprocesorem graficznym GiD. Badano wpływ warunków brzegowych na symetrię rozwiązania.Zadanie 2: Stworzono wstępny program MES oparty o jawne całkowanie równań ruchu z implementacją elementu prętowego. Zapoznano się z formatem biblioteki GiDPost i zastosowano do zapisu wyników.
Zadanie 3: Kontynuowano prace nad algorytmem obliczeniowym rozwiązywania zagadnienia płynięcia plastycznego dla złożonych anizotropowych funkcji uplastycznienia.
Zadanie 4: Przeprowadzono studia literaturowe dotyczące sformułowań i algorytmów rozwiązania problemu optymalizacji odpornościowej. Przeprowadzono studia literaturowe dotyczące metod efektywnego szacowania momentów statystycznych charakterystyk modelowanego komputerowo procesu tłoczenia blachy. Zaimplementowano podstawowe wersje metody redukcji wymiarów oraz metody rozwinięcia funkcji w chaos wielomianowy. Kontynuowano prace związane z rozbudową bazy planów OLH. Utworzono pierwszą wersję biblioteki powierzchni odpowiedzi programu STAND. Zawiera on klasyczne metody liniowej regresji dla liniowych i kwadratowych funkcji bazowych.
Zadanie 5: Przeanalizowano rozwiązań graficznego interfejsu użytkownika w istniejących programach komercyjnych: ABAQUS, NESSUS oraz AUTOFORM. Wzbogacono program o okno managera zawierające spis wszystkich definiowalnych elementów zadania. Rozpoczęto studium nad możliwością budowy parametrycznego modelu geometrii.