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1、TrainingManual求解及多载荷步求解及多载荷步求解器-简介TrainingManual求解器简介�求解器的功能，是解结构自由度的线性联立方程。INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0�求解速度主要取决于模型的大小和计算机的速度，所用时间可以是几秒也可以是几小时。�只有一个荷载步的线性静态分析只需一次求解，而非线性或瞬态分析，可能需要几次，几百次甚至几千次求解。因此，选择求解器的类型是很重要的
2、。求解器-简介(续)TrainingManual�ANSYS中可以使用的求解器分为三类：–直接消去求解器INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0•波前求解器•稀疏求解器(缺省)–迭代求解器•PCG(预置条件共轭梯度求解器）•ICCG(不完全乔利斯基共轭梯度求解器）•JCG(雅可比共轭求解器)–并行求解器(需要特殊的授权文件)•AMG(代数多重网格求解器)•DDS(分布区域求解器)详细的讨论将在后面进行
3、。求解器-简介(续)TrainingManual�直接消去求解器计算以下模型：1.计算单元矩阵。计算单元矩阵INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.02.读取第一个单元的自由度。3.删除所有已知的自由度或用其它自由度表示的自由度，然后把方程写入.tri文件。保留的自由度构成波前。4.对所有波前重复2、3步骤，直到所有自由组集和三角化.full度都被消去。现在.tri就包含了一个三角总体矩阵文件化的矩阵。
4、5.回代，求解自由度，然后使用单元矩阵计算单元解。.rst/.rth回代，求解自由度文件求解器-简介(续)TrainingManual直接求解和迭代求解的比较(只做简单讨论)�假有一个静态非线性例子[K]{x}={F},直接求解器把[K]分解求出[K]-1.INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0然后做{x}=[K]-1{F}。–分解计算很费时，但分解计算只做一次.�迭代求解：需要先处理[Q]再求解方
5、程[Q][K]{x}=[Q]{F}。假设[Q]=[K]-1。本例子中,[I]{x}=[K]-1{F}.然而，预置条件不是通常的[K]-1。[Q]接近[K]-1，是更好的预置条件。因此，预置条件不是通常的[K]-1。这个过程是反复的过程,因此称为迭代求解器。–迭代求解器执行矩阵相乘(不是分解)，如果完全在内存RAM中，它比矩阵求逆要快得多，只要迭代次数不是很多(对情况良好的矩阵)。迭代求解器比稀疏求解器更有效。–ANSYS的迭代求解器—PCG，JCG，ICCG—的主要不同点是所用的预置条件种类不。求
6、解器-简介(续)TrainingManualSolverTypicalApplicationsModelSizeMemoryDiskUseUseSparseWhenrobustnessandsolutionspeedarerequired10,000to500,000MediumHighINTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0INTRODUCTIONTOANSYS11.0(Directelimination)(nonlinearanalysis)
7、;forlinearanalysiswhereiterativeDOFs(moreforshellsolversareslowtoconverge(especiallyforill-&beammodels).conditionedmatrices,suchaspoorlyshapedelements).PCGWhensolutionspeediscrucial(linearanalysisoflarge50,000to1,000,000+HighLow(Iterativesolver)models
8、).EspeciallywellsuitedforlargemodelswithDOFssolidelements.JCGWhensolutionspeediscrucialin"single-field"problems50,000to1,000,000+MediumLow(Iterativesolver)(thermal,magnetics,acoustics,andmultiphysics)DOFs†AMGSimilartothePCGsolver,thoughithandl
