우리는 해석을 진행하다 어떠한 이유로 멈추어 버리는 경우를 종종 접하곤 합니다. 만약 진행 중이던 해석이 방대한 시간이 소요되거나 조속히 결과를 도출해야 할 때에 이런 상황을 만나게 되면, 상당한 문제가 발생할 수도 있습니다. 실제 현업에서 bidding을 하고 설계 및 생산 공정 준수를 위해 해석을 진행하다 멈추어 버려, 막대한 손실이 발생한 경우가 있습니다. 이러한 일을 방지하기 위해 Abaqus에서는 “Restart”라는 기능을 제공하고 있습니다. 이번 블로그 포스팅에서는 유용하고 자주 사용되는 “Restart” 기능에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.
우선 restart는 특정 시점에서 멈춘 해석을 계속 이어서 할 수 있습니다. Step에서 정의한 최대 increment 수에 도달, 디스크 용량 부족 또는 시스템이 고장 났거나 job이 수렴에 실패했을 때 해석이 강제로 종료됩니다. 이럴 때 Restart 기능을 사용하게 됩니다. 그리고 특정 시점에서 결과를 조사하거나 하중, 결과 등 해석과정이 변경되는 경우에 사용자가 임의로 해석을 이어서 진행할 수도 있습니다. 또한 Abaqus/Standard와 Abaqus/Explicit에서 결과를 전환할 때에도 사용하게 됩니다.
그러면 restart 해석의 모델 정의에 대해 알아보겠습니다. 먼저 restart 해석에 사용되는 모델은 restart 지점까지는 기존 해석에 사용했던 원래 모델과 동일해야 하고, 이미 정의했던 형상, 요소, 재질 등을 수정하거나 추가하면 안 됩니다. 또한 restart 지점을 포함해서 그 이전에 정의된 step, 하중, 경계조건, interaction 등도 변경을 하면 안 됩니다. 다만 새로운 set나 amplitude curve는 restart 해석모델에 정의를 할 수가 있습니다.
이제 Abaqus/CAE에서 restart 설정하는 방법에 대해 살펴 보겠습니다. 아래 그림과 같이“Edit Model Attributes”를 통해서 restart data를 정의합니다.
– Restart 탭에서 먼저 읽어올 이전 해석을 정의합니다. – 이전 해석에서 읽어올 Step/Increment/ Interval을 정의합니다. – 읽어온 Increment/Interval이 step의 완료 순간이 아니면, step을 종료합니다. Restart model에서 정의된 step을 진행하거나, 필요하다면 강제로 이전해석의 완료되지 않은 step을 종료 가능합니다.
Abaqus/CAE가 아닌 Keywords Interface(.res) 파일에서도 restart model을 정의할 수 있습니다. 아래와 같이 Abaqus/Standard에서 “Restart Option Syntax”를 작성해 줍니다.
*RESTART, WRITE, FREQUENCY= , TIME MARKS=, OVERLAY 또는 *RESTART, WRITE, NUMBER INTERVAL= , TIME MARKS=, OVERLAY
여기서 “WRITE”는 .res 파일을 작성하고, “FREQUENCY, NUMBER INTERVAL, TIME MARKS”는 .res 파일에 기록할 시점을 정의하는 것입니다. “OVERLAY”는 .res 파일이 과대해지는 것을 방지하기 위한 옵션으로, 이전 정보 위에 덮어 쓰기를 선언하는 것입니다. 다만, .res 파일 정보는 step 단위로 기록되므로, step의 최종 결과는 이 옵션과 관계없이 기록됩니다.
*RESTART, READ, STEP= , INC= , END STEP
“READ”는 .res 파일을 읽어 들이는 문구이며, “STEP, INC”는 이전 해석에서 읽어올 시점을 정의하는데 특정 step에서 특정 increment를 지정할 수 있습니다. “END STEP”은 읽은 시점에서 이전 step을 종료하고 restart 모델에서 정의된 새로운 step을 실행합니다.
Abaqus/Explicit에서는 Abaqus/Standard와 다른 방식으로 “Restart Option Syntax”를 작성해야 합니다. 즉 Abaqus/Explicit에서 restart할 때에는 package, state와 initial restart file이 필요하며, 특정 시점을 완료하고 이어서 해석을 수행합니다.
*RESTART, READ, STEP=P, INTERVAL=Q
그러면 혈관, 위장관, 담도 등 혈액이나 체액의 흐름이 악성 혹은 양성질환의 발생으로 순조롭지 못할 때, X선 투시 하에서 좁아지거나 막힌 부위에 삽입하여 그 흐름을 정상화 시키는데 사용되는 의료형 재료인 스텐트 예제에 대해 살펴 보겠습니다.
상기의 그림과 같이 Analysis1은 스텐트 확장 후 압축하는 해석이며, Analysis2는 확장 후 인장하는 해석입니다. Restart 해석은 아래의 절차에 따라 수행하시면 됩니다.
Step1에서 expansion 해석을 위해 static, general을 선택합니다.
Output에서 “Restart Requests” 항목에서 해당 step을 선택하고, frequency와 interval 및 overlay를 작성합니다.
Step1에 대한 해석을 진행하기 위해 job type은 full analysis를 선택합니다.
Step1에 대한 해석이 완료된 후 step2를 지정합니다. 이때 상기에서 기술한 바와 같이, restart 해석이 시작되는 지점까지는 형상 등을 변경하지 말고 step도 수정해서는 안 됩니다. 만약 원본 모델이 다중 step으로 구성되어 있다면, 주어진 step에서 restart할 수도 있고 뒤 따르는 step을 단순히 변경하거나 새로운 step을 추가할 수도 있습니다.
“Edit Model Attributes”에서 restart data를 정의합니다. 읽을 job과 step name을 작성하고, 이전 해석에서의 어디서부터 restart할 것인지를 정의합니다.
Job type은 restart로 자동 표현이 됩니다. 만약 상기와 다르게 나타난다면, 설정을 다시 한번 확인해 보시기 바랍니다.
추가로 terminal(Command)에서 실행을 할 경우, 명령어는 아래와 같습니다.
abaqus job=job-name oldjob=oldjob-name
아울러 restart는 기능은 복잡한 해석을 관리하는데 유용한 장점이 있습니다. 단, 세가지 중요한 규칙이 있습니다. 1. Restart 파일을 덧붙이는 것은 불가능합니다. – Abaqus는 항상 이전 restart 파일을 읽고 새로운 파일을 저장합니다. – 몇 개의 restart를 한다면, 몇 개의 restart 파일을 갖게 됩니다. – Restart 파일과 같이, 출력 데이터베이스(.odb) 파일도 덧붙여지지 않습니다. 각 restart 파일은 별도의 데이터베이스 파일을 갖습니다. – Restart된 결과(.fil) 파일은 앞 결과와 현재 해석 결과를 포함합니다. 필요하면 합치는 별도 명령이 존재합니다. 2. 앞 선 해석의 모든 output requests와 하중들은 새로운 step에서 수정되지 않는 한 restart job에서도 유효합니다. 3. 만약 종료되지 않은 해석으로부터 restart하게 되면, 새로운 step을 수행하기 전에 원본 해석과정에서 수행되고 있던 step을 끝내도록 할 수 있습니다.
이상으로 Abaqus restart 기능에 대해 살펴 보았습니다. 만약 여러분께서 해석을 수행하시다 어떠한 이유로 중단이 되었거나, 특정 시점에서 해석을 진행해야 할 경우에는 꼭 본 기능을 사용하여 보시길 권장 드립니다.
Reference Abaqus/CAE User’s Guide Abaqus Analysis User’s Guide Abaqus Keywords Reference Guide
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