eomsangdonandClaude Opus 5.5
e966a37b5f
- Search: 활동면이 지표를 자른 점을 셀 안 점 단위로 덩이 나눔 — 발끝을 살짝 비켜 지나는 구의 사면 몸통 · 발끝 앞 접시가 따로(셀 중심 줄 꺾임만 검사 · 지표 쌍선형 + 활동면 볼록) - Search: 전역 최소 면을 찾은 노드 · 반지름 한 눈금 안에서 Nelder-Mead 로 다듬음(box · node_mask 안) — 셀 지도도 그 면으로 고침 - Scoops3D 60° 0.771~0.776 → 0.754(0.75 · +0.5 %) · 30° 1.325 → 1.3197(1.32) - 검증_sub5 1 km 띠: 전역 최소 1.185 → 1.174(−0.9 %) · p1/p5/p50 같음 · 셀 9.7만 중 168 이 1 % 넘게 바뀜 · 12 프로세스 28 s → 45 s - 시험: 60° 제방 ±1 % · Zhang 경우 3(약층 + 수위선 · FK 1977 그림 8) Bishop 1.524 = Lam & Fredlund 1.481~1.54 · Gharti 1.49 ±3 % · 경우3/2 비 0.943 Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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4.1 KiB
Python
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"""533-2 E04 활동면 탐색 — Scoops3D 검증 표 전역 최소 ±3 %.
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Reid 외(2015) Scoops3D 표 6.8 · 6.11(CLARA-W 와 같은 구): H 10 m 제방
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- 30° · λ 0.125(γ 19 · φ 20° · c 8.64 kPa) → Bishop 1.32 · 부피 1,124 m³
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- 60° · λ 0.125 → 0.75 — 발끝에 거의 닿는 면(발끝 앞 접시는 따로 덩이 · 마지막 다듬기) ±1 %
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- Donald & Giam 1a 2:1 · γ 20 · φ 19.6° · c 3 kPa → 1.04
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- 표 6.7 원뿔 30° · r_u 0.4 → 1.626
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탐색 격자는 시험 시간 때문에 문헌 임계 중심 둘레로 좁힘.
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import numpy as np
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import pytest
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from E04_Stab3D.E04_Stab3D_Engine_Column import Strata
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from E04_Stab3D.E04_Stab3D_Engine_Search import SearchParams, search
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def _embankment(run, gamma, phi, c, dx=1.0):
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x = np.arange(-25, run + 35 + 1e-9, dx)
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y = np.arange(-40, 40 + 1e-9, dx)
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xx, _ = np.meshgrid(x, y)
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z = np.clip(xx / run * 10.0, 0, 10.0)
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mat = {"id": "m", "name": "m", "gamma_t": gamma, "gamma_sat": gamma, "c": c, "phi": phi}
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return Strata(x, y, z, np.zeros((0,) + z.shape), [mat])
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def test_embankment_30deg_global_minimum():
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st = _embankment(10 / np.tan(np.radians(30)), 19, 20, 8.64)
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p = SearchParams(
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box=(-2, 10, -1, 1),
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h_min=4,
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h_max=24,
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spacing=1.0,
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coarse=2,
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max_depth=20,
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v_min=50,
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v_max=2e4,
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ratios=(1.0,),
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)
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r = search(st, p)
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assert r.best["governing"] == pytest.approx(1.32, rel=0.03)
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assert r.best["volume"] == pytest.approx(1124, rel=0.15)
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f = r.f_min
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assert np.nanmin(f) == pytest.approx(r.best["governing"])
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# 셀별 최소 지도: 임계 활동체 안 셀은 전역 최소 · 부피 래스터가 같이 채워짐
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assert np.isfinite(r.volume[np.isfinite(f)]).all()
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def test_embankment_60deg_toe_minimum():
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st = _embankment(10 / np.tan(np.radians(60)), 19, 20, 8.64)
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p = SearchParams(
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box=(-9, -5, -1, 1),
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h_min=13,
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h_max=17,
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h_step=1,
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spacing=1.0,
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coarse=2,
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dr=0.5,
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max_depth=20,
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||
v_min=50,
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||
v_max=2e4,
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||
ratios=(1.0,),
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||
)
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r = search(st, p)
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assert r.best["governing"] == pytest.approx(0.75, rel=0.01)
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assert np.nanmin(r.f_min) == pytest.approx(r.best["governing"])
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def test_donald_giam_1a():
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st = _embankment(20, 20, 19.6, 3.0)
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p = SearchParams(
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box=(-4, 6, -1, 1),
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h_min=16,
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h_max=30,
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spacing=1.0,
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||
coarse=2,
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||
max_depth=20,
|
||
v_min=50,
|
||
v_max=3e4,
|
||
ratios=(1.0,),
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||
)
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assert search(st, p).best["governing"] == pytest.approx(1.04, rel=0.03)
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def test_wet_cone_pore_pressure_ratio():
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"""Scoops3D 표 6.7 · 원뿔 30° · λ 0.125(γ 20 · φ 30°) · r_u 0.4 → Bishop 1.626(도표 1.644)."""
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h = 10.0
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r0 = h / np.tan(np.radians(30))
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x = np.arange(-r0 - 15, r0 + 15 + 1e-9, 0.5)
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xx, yy = np.meshgrid(x, x)
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z = np.clip(h - np.hypot(xx, yy) * np.tan(np.radians(30)), 0, h)
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c = 0.125 * 20 * h * np.tan(np.radians(30))
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mat = {"id": "m", "name": "m", "gamma_t": 20, "gamma_sat": 20, "c": c, "phi": 30}
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st = Strata(x, x, z, np.zeros((0,) + z.shape), [mat])
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p = SearchParams(
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box=(8, r0 + 4, -1, 1),
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spacing=1.0,
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h_min=1,
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h_max=21,
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h_step=2,
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coarse=4,
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max_depth=15,
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v_min=20,
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v_max=3e4,
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ratios=(1.0,),
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groundwater={"mode": "ru", "ru": 0.4},
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)
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assert search(st, p).best["governing"] == pytest.approx(1.626, rel=0.03)
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def test_workers_same_result():
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"""프로세스 나눔 — 일꾼 수와 무관하게 셀별 최소 F · 전역 최소가 같음."""
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st = _embankment(10 / np.tan(np.radians(30)), 19, 20, 8.64)
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kw = dict(box=(-2, 10, -4, 4), h_min=4, h_max=20, spacing=2.0, coarse=2, max_depth=16)
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kw.update(v_min=50, v_max=2e4, ratios=(1.0, 2.0))
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one = search(st, SearchParams(workers=1, **kw))
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two = search(st, SearchParams(workers=2, **kw))
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np.testing.assert_array_equal(one.f_min, two.f_min)
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assert one.best["governing"] == two.best["governing"]
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assert one.evaluated == two.evaluated
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