Solutori di analisi
Nell'analisi agli elementi finiti, un problema è rappresentato da una serie di equazioni algebriche che devono essere risolte simultaneamente. I metodi di soluzione sono suddivisi in due classi: diretti e iterativi.
I metodi diretti risolvono le equazioni utilizzando tecniche numeriche esatte. I metodi iterativi risolvono le equazioni utilizzando tecniche approssimative dove ad ogni iterazione si presume una soluzione e gli errori associati sono valutati. Le iterazioni continuano fino a quando gli errori rientrano nei limiti accettabili.
Il software offre le seguenti scelte:
Automatico. Il software seleziona il solutore in base al tipo di studio, alle opzioni di analisi, alle condizioni di contatto, ecc. Alcune opzioni e condizioni valgono sia per il solutore Diretto per matrici sparse sia per FFEPlus.
Diretto per matrici sparse
FFEPlus (iterativo)
Scelta di un solutore
Automatico è la scelta di default per il solutore negli studi statici, di frequenza, del carico di punta e termici.
Con problemi di contatto in più aree, dove l'area di contatto viene identificata da diverse iterazione, è preferibile il solutore Diretto per matrici sparse.
Per gli studi non lineari di modelli con gradi di libertà in numero superiore a 50.000, il solutore FFEPlus è più efficace e genera una soluzione in poco tempo.
Sebbene i due solutori siano efficienti per risolvere piccoli problemi (25.000 gradi di libertà al massimo), grandi sono le differenze nelle prestazioni (velocità e utilizzo della memoria) nella soluzione di problemi complessi.
Se un solutore richiede più memoria di quella disponibile sul computer, utilizza lo spazio disco per archiviare e recuperare i dati temporanei. In tal caso, l'utente riceve un messaggio per indicare che la soluzione sta sconfinando dall'obiettivo e l'avanzamento della soluzione si rallenta. Se il quantitativo di dati da salvare sul disco è eccessivo, l'avanzamento della soluzione può rallentare notevolmente.
I seguenti fattori aiutano a scegliere il solutore appropriato:
Entità del problema. In generale, il solutore FFEPlus è più rapido nella soluzione di problemi con gradi di libertà superiori a 100.000. Questo solutore è tanto più efficiente quanto il problema si ingrandisce.
Risorse del computer. Il solutore Diretto per matrici sparse è particolarmente veloce quanta più memoria viene resa disponibile sul computer.
Proprietà del materiale. Quando i moduli elastici dei materiali utilizzati in un modello sono molto diversi (come Acciaio e Nylon), i solutori iterativi sono meno precisi dei metodi diretti. In questi casi si consiglia il solutore Diretto per matrici sparse.