Amélioration des performances du solveur de SOLIDWORKS Simulation 2021

Article de Scott Durksen, CSWE mis à jour le 19 janvier 2021

Article

SOLIDWORKS Simulation 2021 a apporté des améliorations significatives aux performances du solveur qui peuvent réduire les temps de résolution de certaines études. Les améliorations se concentrent sur les études comportant une grande quantité d'éléments de contact surface-surface.

Il y a trois solveurs par défaut disponibles : FFEPlus, Intel Direct Sparse et Direct Sparse.

SOLIDWORKS Simulation 2021 Solveurs par défaut

SOLIDWORKS Simulation 2021 Solveurs par défaut

L'option automatique permet de choisir entre FFEPlus et Intel Direct Sparse en fonction d'un algorithme. Les facteurs de sélection comprennent : le nombre d'équations, les cas de charge, le type de maillage, les caractéristiques géométriques, les caractéristiques des contacts et des connecteurs, et la mémoire système disponible.

Dans chaque étude, vous pouvez changer manuellement les solveurs sous les propriétés. Les deux solvers listés seront FFEPlus et Intel Direct Sparse. D'autres solveurs sont répertoriés dans la liste déroulante "Plus de solveurs".

SOLIDWORKS Simulation Plus de solveurs

SOLIDWORKS Simulation Plus de solveurs

J'ai effectué quelques tests sur une étude simple avec deux pièces entrant en contact en utilisant une interaction de contact global (anciennement No Penetration). Il s'agira d'un contact de surface à surface.

Simulation SOLIDWORKS en contact

Simulation SOLIDWORKS en contact

Solveur FFEPlus

Le temps de résolution du solveur FFEPlus est amélioré grâce au traitement parallèle multicœur. La réduction des temps de résolution est plus prononcée pour les études qui comportent au moins 10% d'éléments de contact par rapport au nombre total d'éléments.

La nature des améliorations a cependant des limites. La nouvelle méthode de traitement n'est pas mise en œuvre pour les études qui contiennent les éléments suivants :

  • Connecteurs : ressort, roulement, boulon et connecteur rigide
  • Contact nœud-surface, contact virtuel avec le mur, symétrie cyclique, charge à distance avec connexion rigide, poutres agissant comme des raidisseurs.

Dans cet exemple, j'ai appliqué un maillage très raffiné pour exagérer le temps de résolution. Il a fallu 7 minutes et 48 secondes pour résoudre SOLIDWORKS 2020 avec FFEPlus. L'exécution de la même configuration dans SOLIDWORKS 2021 a pris 6 minutes et 5 secondes.

SOLIDWORKS Simulation 2020 - Solveur FFEPlus

SOLIDWORKS Simulation 2021 Solveur FFEPlus

SOLIDWORKS Simulation 2021 - Solveur FFEPlus

Intel Direct Sparse Solver

Les études comportant un grand nombre de contacts étaient généralement plus stables avec les solveurs Direct Sparse.

Les améliorations apportées au solveur Intel Direct Sparse sont davantage axées sur la capacité à gérer de grandes études. Auparavant, les études de plusieurs millions de degrés de liberté échouaient avec le solveur Direct Sparse ou Intel Direct Sparse. Elles échouaient ou invitaient à passer au solveur Large Problem Direct Sparse, qui est plus économe en mémoire mais beaucoup plus lent car il utilise la mémoire virtuelle.

Lorsque cette étude a été exécutée avec le solveur Intel Direct Sparse dans SOLIDWORKS Simulation 2020, elle a échoué complètement.

SOLIDWORKS Simulation 2020 - Solveur Intel Direct Sparse

Avec SOLIDWORKS Simulation 2021, le solveur Intel Direct Sparse peut désormais utiliser toute la mémoire disponible. S'il dépasse la quantité de mémoire disponible, l'espace disque est utilisé pour terminer l'analyse. C'est ce que l'on appelle une solution out-of-core et cela prendra plus de temps car le stockage sur disque est beaucoup plus lent que le stockage en mémoire. Le solveur peut maintenant exécuter des études linéaires statiques et non linéaires avec plus de 4 millions d'éléments.

Avec SOLIDWORKS Simulation 2021, cette étude est résolue avec Intel Direct Sparse. Dans mon cas d'essai, le grand nombre de degrés de liberté a nécessité 46 920 Mo supplémentaires de RAM pour la résolution directe. Par conséquent, la résolution est sortie du noyau et a pris plus de temps. Cependant, dans certains scénarios où le solveur FFEPlus échoue, nous pouvons maintenant résoudre avec le solveur Intel Direct Sparse.

SOLIDWORKS Simulation 2021 Intel Direct Sparse Solver

SOLIDWORKS Simulation 2021 - Solveur Intel Direct Sparse

Licences SOLIDWORKS Simulation

Les licences SOLIDWORKS Simulation Professional et SOLIDWORKS Simulation Premium permettent d'obtenir les meilleures performances. Ces licences ne comportent aucune limite quant au nombre de cœurs physiques utilisés.

Les licencesSOLIDWORKS Premium et SOLIDWORKS Simulation Standard bénéficieront toujours des améliorations de performance, mais elles sont limitées à un maximum de 8 cœurs physiques.

Scott Durksen, CSWE

Scott est ingénieur d'application SOLIDWORKS Elite et travaille dans notre bureau de Dartmouth, en Nouvelle-Écosse.