Trois solveurs directs et un solveur itératif sont disponibles pour le résultat de l'ensemble d'équations.
Dans une analyse par éléments finis, le problème est représenté par un système d'équations algébriques qui doivent être résolues simultanément. Il existe deux catégories de méthodes de résolution : les méthodes directes et les méthodes itératives.
Les méthodes directes utilisent des techniques numériques exactes pour résoudre les équations. Les méthodes itératives résolvent les équations en utilisant des techniques d'approximation dans lesquelles une solution est évaluée à chaque itération, ainsi que les erreurs associées. Les itérations sont poursuivies jusqu'à ce que l'erreur soit acceptable.
Le logiciel offre les choix suivants :
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Automatique
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Le logiciel sélectionne le solveur en fonction du type d'étude, des options d'analyse, des conditions de contact, etc. Certaines options et conditions s'appliquent uniquement à l'un des solveurs Direct et FFEPlus. |
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Solveur Direct
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Sélectionnez le direct :
- Lorsque vous disposez d'assez de RAM et de plusieurs processeurs sur votre ordinateur.
- Lors de l'analyse de modèles avec le type de contact Pas de pénétration.
- Lors de l'analyse de modèles de pièces aux propriétés de matériau très différentes.
Tous les 200 000 DDL, il vous faut 1 Go de RAM pour l'analyse statique linéaire. La relation entre le nombre d'équations (DDL) et la mémoire requise n'est pas linéaire. Pour les conditions de stockage de données les plus exigeantes (taille allouée des matrices), la RAM est définie pour être proportionnelle à la deuxième puissance du nombre d'équations (DDL).SOLIDWORKS Simulation 2023 est la dernière version à prendre en charge le solveur Direct Sparse.
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FFEPlus (itérative)
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Le solveur FFEPlus utilise des techniques avancées de réorganisation matricielle, ce qui le rend tout particulièrement efficace pour les problèmes complexes. En général, FFEPlus est plus rapide pour la résolution de problèmes importants et son efficacité augmente avec l'ampleur du problème (jusqu'à la mémoire maximale disponible). Tous les 2 000 000 DDL, il vous faut 1 Go de RAM. En général, le solveur FFEPlus nécessite moins de RAM que les solveurs Direct Sparse et Intel Direct Sparse.
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Direct de problème volumineux
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En tirant parti d'algorithmes d'allocation de mémoire améliorés, le solveur Direct de problème volumineux peut gérer des simulations qui dépassent la mémoire physique de votre ordinateur. Si vous sélectionnez initialement le solveur Direct et qu'en raison de ressources de mémoire limitées il utilise la mémoire virtuelle, un message d'avertissement vous avertit de basculer vers le solveur Direct de problème volumineux.
Les solveurs Direct Sparse et Intel Direct Sparse sont plus efficaces que les solveurs FFEPlus pour tirer parti des cœurs multiples.
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| Intel Direct Sparse |
Le solveur Intel Direct Sparse est disponible pour les études statiques, thermiques, fréquentielles, dynamiques linéaires, non linéaires et topologiques. En tirant parti d'algorithmes d'allocation de mémoire améliorés et de fonctionnalités de traitement multicoeur, le solveur Intel Direct Sparse améliore les vitesses de résolution pour la simulation des problèmes qui sont résolus dans le noyau. Dans la plupart des cas, le solveur Intel Direct Sparse est plus rapide que Direct Sparse. Lorsque la taille du modèle excède la mémoire maximale disponible, le solveur Large Problem Direct Sparse est le plus efficace.
Les solveurs Direct Sparse et Intel Direct Sparse sont plus efficaces pour utiliser des cœurs multiples.
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Choix d'un solveur
L'option Automatique est l'option par défaut pour le choix d'un solveur dans le cas d'études statiques, fréquentielles, de flambage et thermiques.
Pour les problèmes de contact dans lesquels des zones de contact sont détectées au cours de plusieurs itérations, l'utilisation du solveur Direct Sparse est recommandée.
Cependant, si tous les solveurs sont efficaces pour de petits problèmes (jusqu'à 25 000 degrés de liberté), les performances peuvent être très différentes (en vitesse et en occupation mémoire) lors de la résolution de problèmes de grande ampleur.
Si un solveur utilise plus de mémoire que l'espace disponible sur l'ordinateur, il utilisera ensuite l'espace disque pour enregistrer et consulter les données temporaires. Dans cette situation, le programme affiche un message qui vous signale que la résolution déborde de l'espace disponible et que son traitement sera ralenti. Si le volume de données qui doivent être écrites sur le disque est très important, la progression de la résolution peut devenir extrêmement lente. Dans ces cas (pour les études statiques et non linéaires), utilisez le solveur Direct de problème volumineux.
Les critères suivants vous aident à choisir le solveur approprié :
| Taille du problème |
En général, FFEPlus est plus rapide pour la résolution de problèmes avec des degrés de liberté (DDL) de plus de 100 000. Son efficacité augmente avec l'ampleur du problème. |
| Ressources de l'ordinateur : RAM et plusieurs UC (cœurs ou processeurs) disponibles |
Le solveur direct nécessite environ 10 fois plus de RAM que le solveur FFEPlus. Il est plus rapide et possède plus de mémoire disponible sur votre ordinateur. Le solveur direct pour problèmes volumineux utilise les fonctionnalités de traitement multicœur et améliore la vitesse de solution pour les études statiques et non linéaires. |
| Propriétés du matériau |
Si les modules d'élasticité des matériaux utilisés dans un modèle sont très différents (par exemple acier et nylon), les méthodes itératives peuvent être moins précises que les méthodes directes. Les solveurs directs sont alors recommandés. |
| Fonctions d'analyse |
L'analyse avec les contacts de type Aucune pénétration et les contacts Solidaires réalisée à l'aide d'équations de contrainte est en général résolue plus rapidement avec les solveurs directs. |
Selon le type d'étude, les recommandations suivantes s'appliquent :
| Statique |
Utilisez le solveur direct et le solveur direct de problèmes volumineux lorsque vous disposez d'assez de RAM et de plusieurs UC pour résoudre : - Les modèles avec contact de type Aucune pénétration, surtout quand vous activez les effets de frottement.
- Les modèles avec des pièces possédant des propriétés de matériau très différentes.
- Modèles à maillage mixte
Pour une analyse statique linéaire, le solveur Direct Sparse nécessite 1 Go de RAM pour 200 000 degrés de liberté (ddl). Le solveur FFEPlus itératif est moins exigeant en termes de mémoire (environ 2 000 000 ddl/1 Go de RAM).
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| Fréquence et flambage |
Utilisez le solveur FFEPlus pour calculer les modes de corps rigides. Un corps sans déplacements imposés possède six modes de corps rigide.
Utilisez les solveurs Direct Sparse et Intel Direct Sparse pour : - Tenir compte de l'effet du chargement sur les fréquences naturelles
- Les modèles avec des pièces possédant des propriétés de matériau très différentes.
- Les modèles pour lesquels le maillage incompatible est rendu solidaire à l'aide des équations de contrainte.
- L'ajout de faibles raideurs pour stabiliser les modèles soutenus de manière inadéquate (études de flambage).
La simulation utilise la méthode d'itérations de sous-espace comme la méthode d'extraction de valeurs propres pour le solveur Direct Sparse, et la méthode de Lanczos pour le solveur FFEPlus et Large Problem Direct Sparse. Il est plus efficace d'utiliser la méthode de Lanczos avec des solveurs itératifs comme FFEPlus.
Le sous-espace peut utiliser la substitution du mouvement de va-et-vient des solveurs Direct Sparse dans sa boucle d'itération pour évaluer les vecteurs propres (doit décomposer la matrice une seule fois). Ceci n'est pas possible avec les solveurs itératifs.
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| Thermique |
Les problèmes thermiques ont un degré de liberté (DDL) par nœud, leur solution est donc d'ordinaire beaucoup plus rapide que les problèmes structurels ayant le même nombre de nœuds. Pour les problèmes très complexes (supérieurs à 500,00 DDL), utilisez le solveur FFEPlus. |
| Non linéaire |
Pour les études non linéaires de modèles ayant plus de 50 000 degrés de liberté, le solveur FFEPlus est plus efficace et converge vers une solution en moins de temps. Le solveur Direct de problème volumineux peut gérer des cas pour lesquels la solution déborde de l'espace disponible. |
Etat du solveur
La fenêtre Etat du solveur apparaît lorsque vous exécutez une étude. En plus de la progression, elle affiche les informations suivantes :
- Utilisation de la mémoire
- Temps écoulé
- Informations spécifiques à l'étude comme les degrés de liberté, le nombre de nœuds, le nombre d'éléments, etc.
- Informations spécifiques au solveur, comme son type
- Avertissements
Le solveur Intel Direct Sparse ne fournit pas d'état de rapport de progression du solveur.
Toutes les études qui utilisent le solveur FFEPlus (itératif) (à l'exception des études fréquentielles et de flambage) vous permettent d'accéder au diagramme de convergence et aux paramètres du solveur. Le diagramme de convergence vous aide à visualiser comment la solution converge. Les paramètres du solveur vous permettent de manipuler les itérations pour améliorer la précision ou la vitesse. Vous pouvez utiliser les valeurs prédéfinies ou bien modifier ce qui suit :
- Nombre maximum d'itérations (P1)
- Seuil d'arrêt (P2)
Pour améliorer la précision, diminuez la valeur du seuil d'arrêt. Dans les situations de convergence lente, vous pouvez améliorer la vitesse en augmentant la valeur de seuil d'arrêt ou en diminuant le nombre d'itérations maximal (en comprenant que la précision des résultats peut être affectée).
Traitement multicœur
Le tableau répertorie les spécifications de traitement multicœur des solveurs de simulation pour chaque licence Simulation.
| Solveurs |
Licences Simulation - Limite maximale de 8 cœurs physiques |
Licences Simulation - Aucune limite du nombre de cœurs physiques |
- FFEPlus
- Intel Direct Sparse
- Direct
- Direct de problème volumineux
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- Simulation Xpress
FFEPlus est l'unique option de solveur pour Simulation Xpress.
- Simulation dans SOLIDWORKS Premium
- SOLIDWORKS Simulation Standard
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- SOLIDWORKS Simulation Professional
- SOLIDWORKS Simulation Premium
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