有限元求解器

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:59

有限元分析软件的核心是它的求解器模块,它常用来做静态和类似静态问题的分析,如静力学分析,稳态问题分析,热力耦合问题分析等问题,包括很多非结构问题。

简介两个求解器可以进行集成,一般有两种集成方式:顺序集成和协同仿真。顺序集成,即Standard计算完成的结果作为Explicit的初始状态继续进行计算。协同仿真,在同一个模型中,可以将一部分做成Standard的模型,一部分做成Explicit模型,求解过程中两部分同时进行,适时进行交互数据。

稀疏求解器1、为矩阵提供直接求解。

2、带宽未进行优化,因此节省了执行此运算所花的时间。

3、仅存储非零项,而非整个矩阵。(正因为如此,才出现了“稀疏求解器”这一术语。)

4、尽管要存储的刚度矩阵项更少,但需要更多变量才能存储非零项的位置。因此,稀疏求解器比其他求解器需要更多内存。

5、对于中小型模型,稀疏求解器的求解速度通常最快。1

迭代求解器1、为矩阵提供间接求解。因此,用户必须指定要执行的最大迭代次数,必须指定决定何时收敛解的收敛准则。不能保证在指定的迭代次数内求出矩阵解。

2、由于迭代求解器需要从初始猜测开始,因此某些处理器具有预调节器。这为提高模型求解效率提供了更多选项。

3、带宽未进行优化,因此节省了执行此运算所花的时间。

4、迭代求解器所需的内存比稀疏求解器更少。

5、对于大型模型,如果能够收敛,则迭代求解器的求解速度最快。大小取决于分析类型。对于线性静态应力而言,150,000 个方程(或自由度)属于大型模型。而对于需要求解大量时间步的机械运动仿真而言,50,000 个方程才有可能视为大型模型。2

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学