Soporte al Usuario de COSMOS/™ -- Nota Técnica Nº S9
Guía para Elegir el Solver más adecuado
(Skyline/Sparse/PCG/ffe)
en Análisis Estático Lineal, Frecuencias, Pandeo y Térmico
Productos: COSMOS/M
Versión: Todas las Versiones
Categoría: Análisis
Ultima revisión: Noviembre-2003
Los "solvers" -o módulos de cálculo- pueden clasificarse en dos grandes categorías: Directos e Iterativos. Entre la categoría de Directos podemos incluir el viejo solver Skyline (todavía disponible en COSMOS/M) y el nuevo SPARSE. En la categoría de Iterativos disponemos del viejo FFE y del nuevo PCG (también llamado FFEPlus en COSMOS/DesignSTAR y COSMOS/Works). Esta página trata de explicar las capacidades y prestaciones de los nuevos "solvers" y ofrecer una Guía de Utilización más adecuada según el tipo de problema.
Solver Directo tipo
SPARSE
El solver directo tipo "SPARSE" reemplaza al viejo solver directo tipo "Skyline" en todos los tipos de análisis: Estático Lineal, Dinámico de Frecuencias, Pandeo Lineal, Térmico y No Lineal.
El solver SPARSE explota nuevas tecnologías avanzadas de matriz dispersa y nuevas técnicas de re-ordenación que permiten ahorrar tiempo y recursos de computación. Como media, el nuevo solver es 15 veces más rápido que el viejo y usa 1/3 de memoria. Los ahorros pueden ser incluso superiores en modelos muy grandes y especialmente en modelos con elementos SHELL. El nuevo solver SPARSE está especialmente indicado para resolver matrices mal acondicionadas en donde los métodos iterativos emplearían elevado tiempo para la convergencia.
Las matrices mal acondicionadas son consecuencia de la presencia de piezas o componentes ("Assemblies") con propiedades de materiales muy diferentes. También son el resultado del uso de elementos de contacto (GAPs), especialmente cuando se considera el rozamiento entre piezas. La eficacia y prestaciones de los métodos iterativos se reducen considerablemente con matrices mal acondicionadas. En este caso se recomienda utilizar el solver directo tipo SPARSE. El nuevo solver directo tipo SPARSE puede usarse con prácticamente todas las capacidades de análisis de STAR & DSTAR, excepto "sub-structuring" y "sub-modeling".
Solver Iterativo tipo
PCG (también conocido como FFEPlus)
El solver Iterativo tipo PCG ("Preconditioned Conjugate Gradient") se ha añadido a la lista de calculadores que el usuario de COSMOS/M 2.5, COSMOS/Works 5.0 y COSMOS/DesignSTAR 2.0 puede elegir a la hora de resolver un problema estructural estático lineal, no lineal, de frecuencias y térmico, mejorando significantemente la velocidad del análisis, especialmente en problemas de tamaño mediano y grande (+200.000 GDL en adelante).
La mayor ventaja del nuevo solver Iteratico PCG es que trabaja con todos los tipos de elementos y opciones de análisis. Por ejemplo, el solver FFE no soporta elementos "composite" SHELL3L, SHELL4L, SOLIDL y algunos más tipos de elementos y opciones. El nuevo solver Iterativo PCG & FFEPlus soporta todos los tipos y opciones de elementos, así como la mayoría de las opciones de análisis, excepto "sub-structuring" y "sub-modeling".
Guía para Elegir el
Solver más adecuado
q Análisis Estático Lineal
•
Usar el solver Iterativo PCG con grandes problemas (+200.000 GDL)
• Usar el solver FFE o Directo SPARSE en
problemas de pequeño o mediano tamaño (menos de 200.000 GDL)
• Si el modelo tiene elementos u opciones
no soportadas por FFE, usar PCG o SPARSE
• Usar el solver SKYLINE con
"submodeling" o "substructuring"
• Usar SPARSE en problemas de contacto,
especialmente si se considera rozamiento. En problemas grandes usar PCG.
• Usar SPARSE en problemas con varios
materiales cuyas propiedades sean muy dispares.
q Frecuencias Naturales
•
Usar cualquiera de los 3 solvers (SKYLINE, SPARSE o FFE) en problemas pequeños.
• Usar SPARSE en problemas de tamaño
medio (entre 100.000 y 200.000 GDL)
• Usar PCG para resolver grandes problemas
(+200.000 GDL)
• Usar PCG si el modelo no está
adecuadamente restringido (el modelo presenta modos de cuerpo rígido)
• Usar SPARSE si se quiere considerar las
cargas en el cálculo de frecuencias
• Usar SPARSE en problemas con varios
materiales cuyas propiedades sean muy dispares.
q Pandeo
•
Usar cualquiera de los 2 solvers (SKYLINE o SPARSE) en problemas pequeños.
• Usar SPARSE y PCG para resolver grandes
problemas
• FFE no está disponible en problemas de
Pandeo
q Transmisión de Calor
•
Usar cualquiera de los 3 solvers (SKYLINE, SPARSE o FFE) en problemas pequeños.
• Usar PCG o SPARSE en problemas de
tamaño medio (hasta 200.000 GDL)
• Usar PCG para resolver grandes problemas
(+200.000 GDL)
• Usar SPARSE en problemas con varios
materiales cuyas propiedades sean muy dispares.
