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Solvers de análisis

En el análisis de elementos finitos, un problema está representado por un grupo de ecuaciones algebraicas que deben ser resueltas de manera simultánea. Existen dos clases de métodos de solución: directo e iterativo.

Los métodos directos resuelven ecuaciones por medio de técnicas numéricas exactas. Los métodos iterativos resuelven ecuaciones por medio de técnicas de aproximación, según las cuales en cada iteración se supone una solución y se evalúan los errores asociados. Las iteraciones continúan hasta que los errores se tornan aceptables.

El software ofrece las siguientes opciones:

  • Automático. El software selecciona el solver a partir del tipo de estudio, opciones de análisis, condiciones de contacto, etc. Algunas opciones y condiciones sólo se aplican a Direct Sparse o a FFEPlus.

  • Solver tipo Direct Sparse

  • Solver tipo FFEPlus (iterativo)

Elegir un solver

La opción Automático para un solver es la opción predeterminada para los estudios Estático, Frecuencia, Pandeo y Térmico.

En el caso de problemas de contacto en varias áreas, donde el área de contacto se encuentra en varias iteraciones de contacto, se prefiere el solver Direct Sparse.

Para los estudios no lineales que tienen más de 50.000 grados de libertad, el solver FFEPlus es más eficaz a la hora de dar una solución en menos tiempo.

Si bien los dos solvers resultan eficaces para problemas pequeños (25.000 GDL o menos), puede haber grandes diferencias en el rendimiento (velocidad y uso de la memoria) al resolver problemas de mayor envergadura.

Si la memoria disponible en la computadora es menor que la requerida por el solver, éste utilizará espacio en disco para almacenar y recuperar información temporal. Cuando esto ocurra, aparecerá un mensaje advirtiendo que la solución no tiene espacio suficiente en el núcleo y el progreso de la solución se hará más lento. Si la cantidad de información a ser escrita en el disco es mucha, el progreso de la solución puede ser extremadamente lento.

Los siguientes factores pueden ayudarlo a elegir el tipo de solver adecuado:

  • Dimensión del problema. Por lo general, el solver tipo FFEPlus es más veloz para resolver problemas con grados de libertad (GDL) superiores a 100.000. Cuanto mayor sea el problema, más eficaz resultará esta opción.

  • Recursos del equipo. El solver tipo Direct Sparse se torna especialmente veloz con más memoria disponible en su computadora.

  • Propiedades de material. Cuando los módulos de elasticidad de los materiales que se utilizan en un modelo son muy diferentes (tal como el acero y el nailon), los solvers iterativos son menos precisos que los métodos directos. Para estos casos, se recomienda el solver directo.

Estado del solver

La ventana Estado del solver aparece al ejecutar un estudio. Además de la información de progreso, muestra los siguientes datos:

  • Uso de memoria

  • Tiempo transcurrido

  • Información específica del estudio, como los grados de libertad, el número de nodos o el número de elementos

  • Información de solver como el tipo de solver

  • Advertencias

Todos los estudios que utilizan el solver tipo FFEPlus (iterativo) permiten acceder al trazado de convergencia y a los parámetros del solver. El trazado de convergencia muestra cómo converge la solución. Los parámetros del solver permiten manipular las iteraciones del solver para mejorar la precisión o mejorar la velocidad con resultados menos precisos. Puede utilizar los valores predefinidos del solver o cambiar:

  • El número máximo de iteraciones (P1)

  • El umbral de detención (P2)

Para mejorar la precisión, disminuya el valor del umbral de detención. En situaciones de convergencia lenta, puede mejorar la velocidad con resultados menos precisos incrementando el valor del umbral de detención o disminuyendo el número máximo de iteraciones.



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