在有限单元分析中,问题由一组必须同时求解的代数方程式来表示。有两类求解方法:直接和迭代。
直接方法使用精确的数字方法求解方程式。迭代方法使用近似方法来求解方程式,在每次迭代中,都会求出一个解,并评估关联的误差。迭代过程一直持续,直到误差可以接受。
软件提供以下选择:
自动 |
该软件会基于算例类型、分析选项、接触条件等内容选择解算器。有些选项和条件只适用于 Direct Sparse 或 FFEPlus。 |
Direct Sparse |
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FFEPlus(迭代) |
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选择解算器
对于静态算例、频率算例、扭曲算例和热力算例,“自动”选择解算器是默认的选项。
对于在数个接触迭代中发现接触区域这种多个区域的接触问题,应首选 Direct Sparse 解算器。
对于自由度高于 50000 度的模型的非线性算例,FFEPlus 解算器能够在较短的时间内更有效地给出解决办法。
尽管这两种解算器对于小问题(25000 DOF 或更低)都有效,但在解决大问题时,它们在性能(速度和内存使用)方面存在着很大的差异。
如果解算器要求的内存多于计算机中的内存,解算器将使用磁盘空间来保存和检索临时数据。如果发生这种情况,则会显示一则消息,说明解超出了核心内存范围,求解进度将放慢。如果要写入磁盘的数据量非常大,求解进度可能会极其慢。
以下因素有助于您选择适当的解算器:
问题的规模。 |
通常而言,FFEPlus 在解决自由度 (DOF) 超过 100,000 的问题时速度比较快。当问题变大时,这种方法的效率就更高。 |
计算机资源。 |
尤其是计算机中的可用内存越大,Direct Sparse 解算器的速度就越快。 |
材料属性 |
当模型中使用的材料的弹性模量差异很大(如钢和尼龙),则与直接方法相比,迭代解算器的精度较低。在此类情况下,建议使用直接解算器。 |
解算器状态
解算器状态窗口在您运行算例时出现。除了进度信息外,它还显示:
- 内存使用
- 已过时间
- 算例特定的信息,如自由度、节点数、单元数
- 解算器信息,如解算器类型
- 警告
所有使用 FFEPlus(跌代)解算器的算例都可让您访问收敛图解和解算器参数。收敛图表可帮助您直观解算如何收敛。解算器参数可让您操纵解算器跌代,这样您可改进精度或以不太精确的结果改进速度。您可使用解算器的预设值或更改:
要提高精度,降低停止阈值。在慢速收敛情形中,您可通过增加停止阈值或降低最大跌代数而以不太精确结果改进速度。