SOLIDWORKS Simulation 2021求解器性能改进
本文由斯科特·德克森,CSWE2021年1月19日更新
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SOLIDWORKS模拟2021对求解器的性能做出了显著的改进,可以减少求解时间的一些研究。这些改进主要集中在具有大量表面接触元件的研究上。
有三个默认解算器可用:FFEPlus, Intel Direct Sparse和Direct Sparse
自动选项将根据算法在FFEPlus或Intel直接稀疏之间进行选择。选择的因素包括:方程的数量,负载情况,网格类型,几何特征,接触和连接器特征,以及可用的系统内存。
在每个研究中,您可以在属性下手动更改求解器。列出的两个将是FFEPlus和Intel Direct Sparse。其他求解器在“更多求解器”下拉列表中列出。
我在一个简单的研究中进行了一些测试,使用全局接触交互(以前是无穿透),让两个部分接触。这将使用地对地接触。
FFEPlus解算器
由于并行多核处理,FFEPlus求解器的求解时间得到了改善。在总单元中至少有10%的接触单元的研究中,减少的求解时间更为明显。
这些改进的性质确实有局限性。新的处理方法不适用于包含以下内容的研究:
- 连接器:弹簧、轴承、螺栓和刚性连接器
- 节点与表面接触,虚拟壁面接触,循环对称,远程荷载与刚性连接,梁作为加强筋
在这个例子中,我应用了一个非常精细的网格来夸大求解时间。SOLIDWORKS 2020用FFEPlus解决了7分48秒。在SOLIDWORKS 2021中运行完全相同的设置需要6分5秒。
英特尔直接稀疏求解器
具有大量接触的研究通常使用直接稀疏求解器更稳定。
英特尔直接稀疏求解器的改进更多地面向处理大型研究的能力。以前数百万自由度的研究将失败的直接稀疏或英特尔直接稀疏求解器。它要么会失败,要么会提示切换到大问题直接稀疏求解器(Large Problem Direct Sparse solver),后者更容易占用内存,但由于使用虚拟内存,速度要慢得多。
当这项研究在SOLIDWORKS Simulation 2020中使用英特尔直接稀疏求解器运行时,它完全失败了。
借助SOLIDWORKS Simulation 2021,英特尔直接稀疏求解器现在可以利用所有可用内存。如果超过可用内存量,则使用磁盘空间来完成分析。这被称为核外解决方案,将花费更长的时间,因为磁盘存储比内存存储慢得多。该求解器现在可以运行超过400万个元素的线性静态和非线性研究。
在SOLIDWORKS Simulation 2021中,本研究使用英特尔直接稀疏解决问题。在我的测试案例中,大量的自由度需要额外的46,920 MB RAM来直接解决。因此,它离开了核心,花了更长的时间。然而,在FFEPlus求解器失败的某些情况下,我们现在可以用英特尔直接稀疏求解器求解。
SOLIDWORKS仿真许可证
最大的性能改进将被发现SOLIDWORKS模拟专业而且SOLIDWORKS模拟高级版许可证。这些许可证对使用的物理内核数量没有限制。
SOLIDWORKS溢价而且SOLIDWORKS仿真标准许可证仍将受益于性能改进,但这些限制为最多8个物理内核。