PRADIS
РАБОТА С DAT ФАЙЛОМ
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И СИСТЕМАХ ИНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
ВЕРСИЯ 4.2
СОДЕРЖАНИЕ
3. Работа с читателем DAT файла
DAT файл создается в процессе работы решателя PRADIS и содержит информацию из внутреннего массива A решателя PRADIS. Имя файла состоит из имени файла задания плюс расширение “.DAT”. Кроме DAT файла, для корректной работы Постпроцессора, в процессе работы решателя создаются еще два дополнительных файла, с расширениями “.DIS” и ‘.PNM”, содержащие дополнительную информацию о выходных переменных ПРВП. Например, если мы запустим на выполнение расчет задания с именем файла SWING командой “SLANG SWING”, то в результате расчета будут созданы три файла с именами:
SWING.DAT
SWING.DIS
SWING.PNM
Режим выдачи DAT файла задается параметром OUTVAR, который задается в операторе RUN в списке параметров программы интегрирования. В текущей версии решателя параметр OUTVAR может принимать следующие значения:
OUTVAR=0 - не создавать DAT файл;
OUTVAR=1 - выводить только обязательные параметры (режим по умолчанию)
OUTVAR=3 - выводить обязательные параметры плюс глобальный якобиан;
OUTVAR=4 – выдавать только информацию из ПРВП. В таком режиме DAT файл получается значительно меньше по размеру, но в нем отсутствует возможность работать с трехмерной графикой.
Если параметр OUTVAR отсутствует в списке, то по умолчанию принимается значение OUTVAR=1.
Период записи информации в DAT файл задается параметром OUT, задающим интервал времени между записями в файл.
Например, если в задании записано следующее:
$ RUN :
Расчет пружинного маятника 'NEWMARK(END=3, SCALE=1,
OUTVAR=3, OUT=0.1;
Перемещение т.A по оси X = (-1.7,0),
Скорость т.A по оси X = (-2.6, 2.6),
Ускорение т.A по оси X = (-12.7, 12.7) )
то в DAT файл будут записываться обязательные параметры и глобальный якобиан с периодом в 0.1 секунды.
Файл состоит из блока постоянных параметров и блока переменных параметров для каждого шага работы решателя. Вывод происходит в бинарном виде. Переменные делятся на постоянные (по времени интегрирования) и переменные (по времени интегрирования). Поскольку переменная не обязательно может быть в файле, то необходимо знать какие переменные есть и в каком порядке они идут. Для этого каждой переменной назначается свой код, который определяет тип переменной.
Структура файла следующая:
Стартовый блок:
· Версия формата, integer4
· Дата создания, integer4
· Описание задания, char(1024)
· Размер таблицы кодов постоянных параметров, integer4
· Размер таблицы кодов переменных параметров, integer4
Таблица кодов постоянных параметров:
1. Код 1
2. …
3. Код N
Таблица кодов переменных параметров:
4. Код 1
5. …
6. Код N
Блок постоянных параметров:
7. Значение 1
8. …
9. Значение N
Блок переменных параметров слой 1:
10. Значение 1
11. …
12. Значение N
…
Блок переменных параметров слой T:
13. Значение 1
14. …
15. Значение N
В начале значения каждого постоянного и переменного параметра записывается его длина в формате INTEGER*4, а потом массив соответствующей длины переменных в формате REAL*8 или INTEGER*4.
Файл содержит следующие массивы постоянных параметров с соответствующими кодами, приведенными в начале каждой строки:
1 - Вектор параметров программы интегрирования (REAL*8)
2 - Вектор параметров PAR (REAL*8)
3 - Вектор смещений для ПГО (INTEGER*4)
4 - Вектор смещений для моделей (INTEGER*4)
5 - Вектор стыковки элементов системы по I (INTEGER*4)
6 - Вектор смещений для программ расчета выходных парам. (INTEGER*4)
7 - Вектор-указатель системных параметров (INTEGER*4)
8 – Вектор структуры модели (INTEGER*4)
9 – Вектор структуры ПГО (INTEGER*4)
Файл содержит следующие массивы переменных параметров с соответствующими кодами, приведенными в начале каждой строки:
Обязательные параметры:
21 - Вектор X, V, A (REAL*8)
22 - Вектор нового состояния (REAL*8)
23 - Вектор старого состояния (REAL*8)
24 - Рабочие вектора WRK (REAL*8)
25 - Выходные значения ПРВП (REAL*8)
26 - Данные для ПГО (REAL*8)
27 - Токи моделей локальные (вектор I) (REAL*8)
28 - Непоименованная COMMON-область (смешанный формат, соответствующий формату непоименованной области COMMON решателя. Порядок и тип переменных описан в разделе 2 этого документа в описании структуры блока COMMON).
29 - Вектор COUNT (INTEGER*4)
Необязательные параметры:
41 - Глобальный якобиан
Вектор структуры моделей имеет следующую структуру:
1. Длина всей структуры (INTEGER*4)
2. Количество моделей (INTEGER*4)
3. Имя модели (CHARACTER*8)
4. ID модели (INTEGER*4)
5. Количество узлов модели (INTEGER*4)
6. Список номеров узлов модели (INTEGER*4)
Этот вектор является списком моделей, содержащим вышеописанную структуру для каждой модели.
Вектор структуры ПГО имеет следующую структуру:
1. Количество ПГО
2. Номер модели соответствующей данной ПГО (если = 0, то без модели) (INTEGER*4)
3. Имя ПГО (CHARACTER*8)
4. Количество параметров PARIMD (INTEGER*4)
5. Начало параметров PARIMD в массиве A (INTEGER*4)
6. Количество параметров WRKIMD (INTEGER*4)
7. Начало параметров WRKIMD в массиве A (INTEGER*4)
8. Количество параметров PARLR2 (INTEGER*4)
9. Начало параметров PARLR2 в массиве A (INTEGER*4)
10. ID ПГО (INTEGER*4)
11. Значение параметра UNV (INTEGER*4)
Этот вектор является списком ПГО, содержащим вышеописанную структуру для каждой ПГО.
Вектор параметров программы интегрирования (код параметра 1) состоит из следующих параметров: SAVE, END, OUT, SMAX, SMIN, DRLTI, DABSI, DRLTU, DABSI, DABSU, DRLTX, DABSX, FLAG, ITR, DEBUG, TIMER, CONTRL, MODE, CHANGE, PROGNZ, SCHEME, WEIGHT, SECOND, IGNORE, ATM, SCALE, CHECKM, PRTTIME, OUTPER, OUTVAR
Для работы с файлом DAT разработан соответствующий пакет классов контекстов и структур. Пакет состоит из следующих классов и структур:
SolverContext – основной класс, управляющий чтением файла, позиционированием на нужный временной срез (Layer) файла. От него инициализируются все остальные классы. Объект данного класса позволяет осуществлять навигацию по временным слоям файла и получать постоянные и переменные величины. Для навигации используется метод SetLayer(int), который устанавливает контекст на соответствующий слой. Для получения значений постоянных параметров используются методы с соответствующими именами, а для получения переменных параметров используются методы GetVariableInt(int) и GetVariableDouble(int). Входным параметром этих методов является код переменной, значения которых приведены выше в списке параметров.
ModelContext – контекст моделей. Предназначен для получения информации касающейся моделей. Объект ModelContext содержит метод SetModelNumber(int) позволяющий осуществлять навигацию по моделям. Входным параметром этого метода является порядковый номер модели, который находится в пределах от 1 до N, где N равно количеству моделей и получается из метода int GetModelSize().
DOFContext - контекст переменных типа X, V, A. Предназначен для получения значений X, V, A выбранного узла на текущем временном срезе.
PGOContext - контекст ПГО. Предназначен для получения информации касающейся ПГО. Объект PGOContext содержит метод SetPGONumber(int) позволяющий осуществлять навигацию по ПГО. Входным параметром этого метода является порядковый номер ПГО, который находится в пределах от 1 до N, где N равно количеству ПГО и получается из метода int GetPGOSize().
Так как PGOContext содержит номер модели, к которой данная ПГО относится, то используя этот номер можно создать объект ModelContext из которого можно получить всю информацию, касающуюся модели с данным номером, в том числе и список узлов. Если номер модели равен нулю, то это означает, что нет соответствующей модели и соответственно нет степеней свободы и это образ статический.
Структура для блока COMMON:
struct COMMON
{
double TIME, STEP, STEP01, STEP02, DT,
DABSI, DRLTI, STEPMD, TIMEND;
char NAME[8];
int NSTEP, SYSPRN, NITER, ITR;
short CODE, NUMINT, NUMPRV, CODSTP, CODGRF,
NEWINT, MINSTP;
};
Структура для DOF:
struct DOF
{
double X,V,A;
};
SolverContext – содержит следующие методы:
int GetVersion(); |
Получить версию файла |
int GetCreationDate(); |
Получить дату создания файла |
char* GetDescription(); |
Получить описание файла |
int GetPermanentCodeTableLength(); |
Получить длину таблицы постоянных параметров |
int GetVariableCodeTableLength(); |
Получить длину таблицы переменных параметров |
int* GetPermanentCodeTable(); |
Получить таблицу постоянных параметров |
int* GetVariableCodeTable(); |
Получить таблицу переменных параметров |
int GetIntegrationParamLength(); |
Получить длину вектора параметров интеграции |
double* GetIntegrationParam(); |
Получить вектор параметров интеграции |
int GetParLength(); |
Получить длину вектора параметров PAR |
double* GetPar(); |
Получить вектор параметров PAR |
int GetASMILength(); |
Получить длину вектора ASMI |
int* GetASMI(); |
Получить вектор ASMI |
int GetASMMLength(); |
Получить длину вектора ASMM |
int* GetASMM(); |
Получить вектор ASMM |
int GetANUZLLength(); |
Получить длину вектора ANUZL |
int* GetANUZL(); |
Получить вектор ANUZL |
int GetASMOLength(); |
Получить длину вектора ASMO |
int* GetASMO(); |
Получить вектор ASMO |
int GetASYSOLength(); |
Получить длину вектора ASYSO |
int* GetASYSO(); |
Получить вектор ASYSO |
int GetModelStructureLength(); |
Размер вектора структуры моделей |
int * GetModelStructure(); |
вектора структуры моделей |
int GetModelSize(); |
Количество моделей |
char * GetModelNames(); |
Имена моделей |
int GetPRVPSize(); |
Количество ПРВП |
int GetPGOSize(); |
Количество ПГО |
char * GetPGONames(); |
Имена ПГО |
int * GetPGOStructure(); |
Вектор структуры ПГО |
int GetLayerSize(); |
Получить количество слоев |
int Refresh(); |
Обновление состояния |
int SetLayer(int); |
Установка текущего слоя |
int* GetVariableInt(int); |
Получить целочисленные параметры |
double* GetVariableDouble(int); |
Получить реальные параметры |
int GetVariableLength(int); |
Получить длину параметра |
COMMON GetCOMMON(); |
Получить COMMON область |
double GetTime(); |
Получить время текущего слоя |
int GetCurrLayer(); |
Получить текущий слой |
ModelContext – содержит следующие методы:
SetLayer(int Layer); |
Установить слой |
int SetModelNumber(int); |
Установить номер текущей модели |
char * GetModelName(); |
Получить имя текущей модели |
int GetModelCode(); |
Получить код в базе данных текущей модели |
int GetModelNodeSize(); |
Получить количество степеней свободы текущей модели |
int * GetModelNodes(); |
Получить номера степеней свободы текущей модели |
double * GetLocal_I(); |
Получить токи моделей локальные (вектор I) |
int GetParLength(); |
Получить количество параметров модели (вектор PAR) |
double * GetPar(); |
Получить параметры модели (вектор PAR) |
int GetWRKLength(); |
Получить длину WRK массива |
int GetNewLength(); |
Получить длину New массива |
int GetOldLength(); |
Получить длину Old массива |
double * GetWRK(); |
Получить массив WRK |
double * GetNew(); |
Получить массив New |
double * GetOld(); |
Получить массив Old |
int GetModelSize(); |
Получить количество моделей |
DOFContext – содержит следующие методы:
SetLayer(int); |
Установить слой |
int GetLength(); |
Получить количество узлов |
struct DOF GetDOF(int n); |
Получить X,V,A для узла n |
PGOContext – содержит следующие методы:
SetLayer(int Layer); |
Установить слой |
int SetPGONumber(int); |
Установить номер текущей ПГО |
int GetPGOSize(); |
Получить количество ПГО |
char * GetPGOName(); |
Получить имя текущей ПГО |
int GetModelNumber(); |
Получить номер модели соответствующей текущей ПГО (если номер=0, то никакой модели не принадлежит) |
int GetPGOCode(); |
Получить код в базе данных текущей ПГО |
int GetUNV(); |
Получить параметр UNV |
int GetPARIMDLength(); |
Получить количество параметров PARIMD |
double * GetPARIMD(); |
Получить параметры PARIMD |
int GetWRKIMDLength(); |
Получить количество параметров WRKIMD |
double * GetWRKIMD(); |
Получить параметры WRKIMD |
int GetPARLR2Length(); |
Получить количество параметров PARLR2 |
double * GetPARLR2(); |
Получить параметры PARLR2 |
int GetColor(); |
Получить цвет |
Ниже приведен текст программы, иллюстрирующей работу со всеми вышеперечисленными методами классов:
// ---------------- SolverContext ------------------------
SolverContext SC("C:\\dinama\\pradis32\\swing.dat");
// --------------- Стартовый блок ------------------------
cout << "FileName=" << SC.FileName << endl;
cout << "Version=" << SC.GetVersion() << endl;
if(SC.GetVersion() != 1) return -1;
cout << "CreationDate=" << SC.GetCreationDate() << endl;
cout << "Description=" << SC.GetDescription() << endl;
cout << "PermanentCodeTableLength=" << SC.GetPermanentCodeTableLength() << endl;
cout << "VariableCodeTableLength=" << SC.GetVariableCodeTableLength() << endl;
cout << endl;
cout << "PermanentCodeTable=";
for(int i=0; i<SC.GetPermanentCodeTableLength();i++)
cout << SC.GetPermanentCodeTable()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "VariableCodeTable=";
for(i=0; i<SC.GetVariableCodeTableLength();i++)
cout << SC.GetVariableCodeTable()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
// ---------- Постоянные параметры -----------------------
cout << "IntegrationParamLength=" << SC.GetIntegrationParamLength() << endl;
cout << "IntegrationParam=";
for(i=0; i<SC.GetIntegrationParamLength();i++)
cout << SC.GetIntegrationParam()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ParLength=" << SC.GetParLength() << endl;
cout << "Par=";
for(i=0; i<SC.GetParLength();i++)
cout << SC.GetPar()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ASMILength=" << SC.GetASMILength() << endl;
cout << "ASMI=";
for(i=0; i<SC.GetASMILength();i++)
cout << SC.GetASMI()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ASMMLength=" << SC.GetASMMLength() << endl;
cout << "ASMM=";
for(i=0; i<SC.GetASMMLength();i++)
cout << SC.GetASMM()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ANUZLLength=" << SC.GetANUZLLength() << endl;
cout << "ANUZL=";
for(i=0; i<SC.GetANUZLLength();i++)
cout << SC.GetANUZL()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ASMOLength=" << SC.GetASMOLength() << endl;
cout << "ASMO=";
for(i=0; i<SC.GetASMOLength();i++)
cout << SC.GetASMO()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ASYSOLength=" << SC.GetASYSOLength() << endl;
cout << "ASYSO=";
for(i=0; i<SC.GetASYSOLength();i++)
cout << SC.GetASYSO()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "ModelStructureLength=" << SC.GetModelStructureLength() << endl;
cout << "ModelSize=" << SC.GetModelSize() << endl;
cout << "ModelNames=" << SC.GetModelNames() << endl;
for(i=0; i<SC.GetModelStructureLength();i++)
cout << SC.GetModelStructure()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "PGOSize=" << SC.GetPGOSize() << endl;
cout << "PGONames=" << SC.GetPGONames() << endl;
for(i=0; i<SC.GetPGOSize() * 7;i++)
cout << SC.GetPGOStructure()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
// ---------- Переменные параметры -----------------------
cout << "LayerSize=" << SC.GetLayerSize() << endl;
cout << "SetLayer=" << SC.SetLayer(2) << endl;
cout << "SetLayer=" << SC.SetLayer(500) << endl;
cout << "Refresh=" << SC.Refresh() << endl;
cout << "LayerSize=" << SC.GetLayerSize() << endl;
cout << "SetLayer=" << SC.SetLayer(5) << endl;
cout << endl;
cout << "IntVariableLength=" << SC.GetVariableLength(29) << endl;
cout << "VariableInt=";
for(i=0; i<SC.GetVariableLength(29);i++)
cout << SC.GetVariableInt(29)[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
cout << "SetLayer=" << SC.SetLayer(20) << endl;
cout << "DoubleVariableLength=" << SC.GetVariableLength(21) << endl;
cout << "VariableDouble=";
for(i=0; i<SC.GetVariableLength(21);i++)
cout << SC.GetVariableDouble(21)[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
char Name[9];
for(i=0;i<8;i++) Name[i]=SC.GetCOMMON().NAME[i];
Name[8]=0;
cout << "Common=" << SC.GetCOMMON().CODE << " "
<< Name << " " << SC.GetCOMMON().NSTEP <<" "
<< SC.GetCOMMON().NUMINT << " " << SC.GetCOMMON().TIME << endl;
cout << endl;
cout << "Time=" << SC.GetTime() << endl;
cout << endl;
cout << "PRVPSize=" << SC.GetPRVPSize() << endl;
cout << "PGOSize=" << SC.GetPGOSize() << endl;
cout << endl;
// ==== DOFContext ==================
DOFContext DC(&SC);
DC.SetLayer(5);
cout << "DOFContextLength=" << DC.GetLength() << endl;
struct DOF d = DC.GetDOF(3);
cout << "DOF_X=" << d.X << endl;
cout << "DOF_V=" << d.V << endl;
cout << "DOF_A=" << d.A << endl;
cout << endl;
// ======== ModelContext ===========
ModelContext MC(&SC);
MC.SetLayer(5);
cout << "SetModelNumber=" << MC.SetModelNumber(2) << endl;
cout << "ModelName=" << MC.GetModelName() << endl;
cout << "ModelCode=" << MC.GetModelCode() << endl;
cout << "ModelNodeSize=" << MC.GetModelNodeSize() << endl;
cout << "ModelNodes=";
for(i=0; i<MC.GetModelNodeSize();i++)
cout << MC.GetModelNodes()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "Local_I=";
for(i=0; i<MC.GetModelNodeSize();i++)
cout << MC.GetLocal_I()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "ParLength=" << MC.GetParLength() << endl;
cout << "Par=";
for(i=0; i<MC.GetParLength();i++)
cout << MC.GetPar()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "WRKLength=" << MC.GetWRKLength() << endl;
cout << "WRK=";
for(i=0; i<MC.GetWRKLength();i++)
cout << MC.GetWRK()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "NewLength=" << MC.GetNewLength() << endl;
cout << "New=";
for(i=0; i<MC.GetNewLength();i++)
cout << MC.GetNew()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "OldLength=" << MC.GetOldLength() << endl;
cout << "Old=";
for(i=0; i<MC.GetOldLength();i++)
cout << MC.GetOld()[i] << " ";
cout << endl;
cout << endl;
// ======== PGOContext ===========
PGOContext PC(&SC);
PC.SetLayer(5);
cout << "SetPGONumber=" << PC.SetPGONumber(1) << endl;
cout << "GetPGOSize=" << PC.GetPGOSize() << endl;
cout << "GetPGOName=" << PC.GetPGOName() << endl;
cout << "GetModelNumber=" << PC.GetModelNumber() << endl;
cout << "GetPGOCode=" << PC.GetPGOCode() << endl;
cout << "GetUNV=" << PC.GetUNV() << endl;
cout << "GetPARIMDLength=" << PC.GetPARIMDLength() << endl;
for(i=0; i<PC.GetPARIMDLength();i++)
cout << PC.GetPARIMD()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "GetWRKIMDLength=" << PC.GetWRKIMDLength() << endl;
for(i=0; i<PC.GetWRKIMDLength();i++)
cout << PC.GetWRKIMD()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "GetPARLR2Length=" << PC.GetPARLR2Length() << endl;
for(i=0; i<PC.GetPARLR2Length();i++)
cout << PC.GetPARLR2()[i] << " ";
cout << endl;
cout << "GetColor=" << PC.GetColor() << endl;
cout << endl;