Analiz Çözücüler

Denklemler kümesinin çözümü için üç doğrudan çözücü ve bir yinelemeli çözücü bulunmaktadır.

Sonlu eleman analizinde, bir problem eşzamanlı olarak çözülmesi gereken bir dizi cebirsel denklemle gösterilir. Çözüm yöntemleri iki sınıfa ayrılır: Doğrudan ve yinelemeli.

Doğrudan yöntemler, tam karşılık gelen sayısal teknikleri kullanarak denklemleri çözer. Yinelemeli yöntemler, her yinelemede bir çözümün kabul edildiği ve ilişkili hataların değerlendirildiği yakınsama tekniklerini kullanarak denklemleri çözer. Yinelemeler, hatalar kabul edilebilir düzeye gelene kadar devam eder.

Yazılım aşağıdaki seçenekleri sunar:

Otomatik Yazılım etüt türüne, analiz seçeneklerine, temas koşullarına vb. dayalı olarak çözücüyü seçer. Bazı seçenekler ve koşullar sadece Doğrudan Seyrek veya FFEPlus için geçerlidir.
Doğrudan Seyrek Doğrudan Seyrek öğesini seçin:
  • makinenizde yeterli RAM ve çoklu CPU varsa.
  • modelleri Penetrasyonsuz temasla çözümlerken.
  • parçaların modellerini farklı malzeme özellikleriyle çözümlerken.
Her 200.000 dof için doğrusal statik analizi için 1 GB RAM gereklidir. Denklem sayısı (dof'ler) ve bellek gereksinimi arasında doğrusal bir ilişki bulunmaz. En zorlu veri depolama gereksinimleri için (ayrılmış matris boyutları) RAM, denklem sayısının ikinci üstüyle (dof'ler) orantılı olarak ayarlanır.
FFEPlus (yinelemeli) Gelişmiş matris yeniden dizme tekniklerini kullanan FFEPlus çözümleyici, büyük problemler için daha etkili bir seçenektir. Genelde, FFEPlus büyük problemleri çözmede daha hızlıdır ve problem daha da büyüdüğünde (kullanılabilir maksimum bellek miktarına kadar) daha verimli hale gelir .
Her 2.000.000 alan genişliği için 1 GB RAM gereklidir. Genel olarak FFEPlus çözücü, Direct Sparse ve Intel Direct Sparse çözücülerden daha az RAM gerektirir.
Büyük Problem Doğrudan Seyrek Büyük Problem Doğrudan Seyrek çözümleyici, geliştirilmiş bellek tahsisi algoritmalarından yararlanarak bilgisayarınızın fiziksel belleğini aşan simülasyon sorunlarını işleyebilir.

Başlangıçta Doğrudan Seyrek çözümleyici seçerseniz ve bu çözümleyici sınırlı bellek kaynağı nedeniyle çekirdek dışı bir çözüme ulaşırsa Büyük Problem Doğrudan Seyrek seçeneğine geçmenizi söyleyen bir uyarı mesajı görünür.

Direct Sparse ve Intel Direct Sparse çözümleyicileri çok sayıda çekirdekten faydalanmada FFEPlus ve Direct Sparse çözümleyicilerden daha verimlidir.
Intel Direct Sparse Intel Direct Sparse çözümleyici; statik, termal, frekans, doğrusal dinamik, doğrusal olmayan etütler ve topoloji etütleri için kullanılabilir.
Intel Direct Sparse çözümleyici, geliştirilmiş bellek ayırma algoritmalarından ve çok çekirdekli işlem kabiliyetinden faydalanarak, çekirdekte çözümlenen simülasyon problemlerinde çözüm hızlarını artırır.
Çoğu durumda, Intel Direct Sparse çözümleyici Direct Sparse'ten daha hızlıdır. Modelin boyutu kullanılabilir maksimum belleği aştığında, tercih edilecek en verimli çözümleyici Büyük Problem Doğrudan Seyrek çözümleyicidir.
Direct Sparse ve Intel Direct Sparse çözücüleri birden çok çekirdekten daha verimli bir şekilde faydalanabilirler.

Çözücü Seçme

Statik, Frekans, Belverme ve Termal etütlerde, çözücü için Otomatik seçeneği varsayılan olarak ayarlanmıştır.

Temas alanının birçok temas yinelemesinde bulunduğu çok alanlı temas problemlerinde, Direct Sparse çözücü tercih edilir.

Tüm çözücüler küçük problemlerde (25.000 DOF veya daha az) etkiliyken, büyük problemlerin çözümünde performans (hız ve bellek kullanımı) açısından büyük farklar ortaya çıkabilir.

Çözücü, bilgisayardaki kullanılabilir bellekten daha fazlasını gerektiriyorsa, çözücü geçici verileri depolamak ve geri almak için disk alanını kullanır. Bu durumda, çözümün çekirdek dışında çalıştığını belirten bir mesaj görüntülenir ve çözümün ilerleme hızı düşer. Diske yazılacak veri miktarı çok büyükse, çözüm son derece yavaş ilerleyebilir. Bu durumlarda (statik ve doğrusal olmayan çalışmalar için) Büyük Problem Doğrudan Seyrek seçeneğini kullanın.

Aşağıdaki faktörler doğru çözücüyü seçmenize yardımcı olur:

Problemin boyutu Genel olarak, FFEPlus 100.000'den fazla serbestlik derecesine (DOF) sahip problemleri çözmede daha hızlıdır. Problem büyüdükçe etkililiği artar.
Bilgisayar kaynakları: Kullanılabilir RAM ve CPU (çekirdek veya işlemci) sayısı Doğrudan Seyrek çözücüsü, FFEPlus çözücüsüne göre yaklaşık 10 kat daha fazla RAM gerektirir. Bilgisayarınızda daha fazla bellek varsa hızlanır. Büyük Problem Doğrudan Seyrek, çok çekirdekli işleme özelliğinden faydalanır ve statik ve doğrusal olmayan etütlerde çözüm hızını artırır.
Malzeme özellikleri Bir modelde kullanılan malzemelerin elastikiyet modülü çok farklıysa (Çelik ve Naylon gibi) yinelemeli yöntemler doğrudan yöntemlere göre daha az doğruluk sağlayabilir. Bu durumlarda doğrudan çözücülerin kullanılması önerilir.
Analiz unsurları Sınırlama denklemleri kullanılarak uygulanan Girme Yok temasları ve Bağlı temaslar içeren analizler, genellikle doğrudan çözücülerle daha hızlı çözüme ulaşır.

Etüt tipine bağlı olarak aşağıdaki öneriler sunulmaktadır:

Statik Aşağıdakileri çözmek için yeterli RAM ve birden çok CPU'nuz varsa Doğrudan Seyrek ve Büyük Problem Doğrudan Seyrek seçeneğini kullanın:
  • Özellikle sürtünme etkilerini açtığınızda Girme Yok teması içeren modeller.
  • Oldukça farklı malzeme özelliklerine sahip parçalar içeren modeller.
  • Karma mesh modelleri
    Doğrusal statik analiz için Doğrudan Seyrek çözücüsü her 200.000 serbestlik derecesi (dof) için 1 GB RAM gerektirir. Yinelemeli FFEPlus çözümleyicisi, daha az bellek gerektirir (yaklaşık 2.000,000 dof / 1 GB RAM).
Frekans ve Belverme

Tüm sert gövde modlarını hesaplamak için FFEPlus çözücüsünü kullanın. Kısıtlama içermeyen bir gövdede altı sert gövde modu bulunur.

Aşağıdakiler için Direct Sparse ve Intel Direct Sparse çözümleyicileri kullanın:
  • Nötr frekanslar üzerinde yükleme etkisini göz önünde bulundurma
  • Oldukça farklı malzeme özelliklerine sahip parçalar içeren modeller.
  • Uyumsuz meshin sınırlama denklemleri kullanılarak bağlandığı modeller.
  • Yetersiz şekilde desteklenen modelleri stabilize etmek için yumuşak yaylar ekleme (belverme etütleri).

Simulation, Direst Sparse çözümleyici için özdeğer çıkarma yöntemi olarak Alt alan yineleme yöntemini, FFEPlus ve Büyük Problem Doğrudan Seyrek çözümleyiciler içinse Lanczos yöntemini kullanır. FFEPlus gibi yinelemeli çözücülerle Lanczos'un kullanılması daha verimli sonuçlar verir.

Alt alan özdeğerleri değerlendirmek için yineleme döngüsündeki Doğrudan (Seyrek) çözümleyicilerin ileri-geri yer değiştirmesini kullanır (matrisin yalnızca bir kez ayrıştırılması gerekir). Yinelemeli çözücülerde bu mümkün değildir.
Termal Termal problemler, her düğüm için bir serbestlik derecesine (DOF) sahiptir, bu nedenle çözümler, genellikle aynı sayıda düğüm içeren yapısal problemlerden daha kısa sürer. Çok büyük problemler (500,00 dof'den fazla) için FFEPlus çözücüsünü kullanın.
Doğrusal olmayan Modellerin 50.000'den fazla serbestlik derecesine sahip Doğrusal olmayan etütleri için daha kısa bir sürede çözüm sunulması istenilen durumlarda FFEPlus çözücü daha etkilidir. Büyük Sorun Doğrudan Seyrek çözücü çözümün çekirdek dışına çıktığı durumların üstesinden gelebilir.

Çözücü Durumu

Bir etüdü çalıştırdığınızda Çözücü Durumu penceresi görünür. İlerleme durumu bilgisine ek olarak şunları gösterir:

  • Bellek kullanımı
  • Geçen zaman
  • Serbestlik derecesi, düğüm sayısı, eleman sayısı gibi etüde özel bilgiler
  • Çözücü tipi gibi çözücüyle ilgili bilgiler
  • Uyarılar

Intel Direct Sparse çözümleyici, bir çözümleyici ilerleme raporu durumu sağlamaz.

FFEPlus (yinelemeli) çözümleyiciyi kullanan tüm etütler (frekans ve bel verme hariç), yakınsama grafiğine ve çözücü parametrelerine erişmenizi sağlar. Yakınsama grafiği, çözümün nasıl yakınsama yaptığını görüntülemenize yardımcı olur. Çözümleyici parametreleri, çözümleyici yinelemelerinde değişiklik yaparak doğruluğu artırmanıza ya da hızı artırmanıza olanak sağlar. Çözümleyici ön ayar değerlerini kullanabilirsiniz ya da şunları değiştirebilirsiniz:

  • Maksimum yineleme sayısı (P1)
  • Durdurma eşiği (P2)

Doğruluğu arttırmak için durdurma eşiği değerini düşürün. Yavaş yakınsama durumlarında, durdurma eşik değerini artırarak veya maksimum yineleme sayısını azaltarak hızı artırabilirsiniz (sonuçların doğruluğunun etkilenebileceğini unutmayın).

Çok Çekirdekli İşleme

Tabloda her Simulation lisansının simülasyon çözücülerinin çok çekirdekli işleme spesifikasyonları listelenmiştir.

Çözücüler Simulation Lisansları - Maksimum 8 Fiziksel Çekirdekle Sınırlı Simulation Lisansları - Fiziksel Çekirdek Sayısında Sınır Yok
  • FFEPlus
  • Intel Direct Sparse
  • Doğrudan Seyrek
  • Büyük Problem Doğrudan Seyrek
  • Simulation Xpress
    FFEPlus, Simulation Xpress için tek çözücü seçeneğidir.
  • SOLIDWORKS Premium'da Simulation
  • SOLIDWORKS Simulation Standard
  • SOLIDWORKS Simulation Professional
  • SOLIDWORKS Simulation Premium