ansys求解器学习

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1、一、求解器分类1.1直接求解器：稀疏矩阵求解器，波前求解器1.2迭代求解器：预条件求解器（PCG）,雅可比共轭梯度求解器(JCG)，非完全共轭梯度求解器（ICCG）1.3特殊求解器（需要并行licensePPFA）：AMG，DPSRSE，DPCG，DJCG……二、求解器介绍2.1直接求解器2.1.1稀疏矩阵求解器(SparseDirectorSolver)稀疏求解法是使用消元为基础的直接求解法，在ANSYS10.0中其为默认求解选项。其可以支持实矩阵与复矩阵、对称与非对称矩阵、拉格朗日乘子。其支持各类分析，病态矩阵也不会造成求解的困难。稀疏矩阵求解器由于需要存储分解后的矩阵因此对于

2、内存要求较高。其具有一定的并行性，可以利用到4-8cpu.其具有3种求解方式：核内求解，最优核外求解，最小核外求解。强烈推荐使用核内求解，此时基本不需要磁盘的输入与输出，能大幅度提高求解速度；而核外求解会受到磁盘输入/输出速度的影响。对于复矩阵或非对称矩阵一般需要通常求解2倍的内存与计算时间。相关命令：bcsoption,,incoere运行核内计算bcsoption,,optimal最优核外求解bcsoption,,minimal最小核外求解（非正式选项）bcsoption,,force,memrory_size指定ANSYS使用内存大小/config,nproce,CPU_nu

3、mber指定使用cpu的数目2.1.2波前求解器程序通过三角化消去所有可以由其他自由度表达的自由度，知道最终形成三角矩阵，求解器在三角化过程中保留的节点自由度数目称为波前，在所有自由度被处理后波前为0，整个过程中波前的最大值称为最大波前，最大波前越大所需内存越大。整个过程中波前的均方值称为RMS波前，RMS波前越大，求解时间越长相关命令：EQSLV,FRONT选用波前求解.2.2迭代求解器2.2.1PCG迭代求解器其属于间接迭代法，收敛精度主要依赖于收敛准则，适用于静态、稳态、瞬态和子空间特征值分析，特别适合于结构分析，对于一些非线性分析也有较好的效果，在接触分析中当使用罚函数法及

4、增强的拉格朗日法时也能使用。但对于拉格朗日法的接触分析以及不可压缩材料时不能使用。（适用于实矩阵、对称矩阵，不使用于复矩阵、非对称矩阵）PCG求解器特点：1）由于不需要矩阵分析，所需内存比稀疏矩阵法少。2）对于中等或大尺寸模型，只要迭代合理，PCG比稀疏矩阵求解器快。3）需要核内求解。4）其很依赖于刚度矩阵的良性度，如矩阵为良性则求解速度好，反之效率较低，其单元长宽比要最好在10：1下。4）所需内存较大，一般为JCG的2倍，对于I/O要求较小。5）和其他迭代求解器相比，一般求解速度是JCG的4-10倍（固体结构单元）一般迭代次数在1500下速度优于稀疏求解法，超过1500则认为矩阵

5、病态，可考虑使用其他求解器PCG不为默认求解器，需要使用eqslv,PCG激活，其并行度在2cpu时性能可提高10-30%,,最高支持到16cpu，最高性能提高8倍.2.2.2JCG迭代求解器JCG求解器只有在静态分析、安全谐波分析和完全瞬态分析才能使用，一般用来处理PCG不能处理的病态比较严重的问题。另外其缺省公差为1e-8，对一些问题其精度可能过高，可调整为1e-5，从而大大提高求解精度。2.2.3ICCG求解器其类似于JCG求解器，但比之使用了更加复杂的先决条件，所以在病态矩阵的求解上比JCG更好，但所用的内存也是JCG的2倍。同样也只能用于静态分析、安全谐波分析和完全瞬态分

6、析。2.3特殊求解器专为大型计算的求解器都需要专门的并行licens（PPFA）2.3.1AMG求解器（AlgebraicMultigridSolver）AMG是一个专门为SMP系统服务的求解器，其适用于静态和完全瞬态分析，对于单场的结构分析十分有效，对于病态问题的求解性也优于JCG与ICCG求解器。2.3.2其他分布式求解器通用求解器如直接求解器，PCG，JCG，ICCG等都有对应的分布式求解器以适用于大型并行计算。这些分布式求解器即可以使用在单机多cpu环境下使用，也可以在多机多cpu环境下使用。三、求解器对内存及I/O需求求解器类型描述适用的模型大小内存使用磁盘使用稀疏矩阵直

7、接求解器使用于所有分析特别是难于收敛的病态问题1w-50w自由度（超出此范围也能很好使用）1GB/MDOF(最优核外求解)10GB/MDOF(核内求解10GB/MDOF波前求解器适合小模型的非线性分析所需内存小，但求解慢小于5w自由度小于0.5GB/MDOF10GB/MDOFPCG求解器想稀疏求解器相比减少了I/O，特别适合大模型5w-1000w+自由度0.3GB-1GB/MDOF0.5GB/MDOFJCG求解器特别适合单场领域5w-1000w+自由度0.5GB/MD