ソルバー

SOLVTYPバルクデータエントリでは、さまざまな静的ソルバーがオプションとして使用できます。固有値解析の固有値ソルバー選択は、EIGRA/EIGRLバルクデータエントリによって行います。PARAM, AMLSを使用すると、AMLSのオンとオフを切り替えることができます。モーダル法による周波数応答解析にはFASTFRとFASTFRSが使用でき、それぞれPARAM, FASTFRとPARAM, FASTFRSを用いてアクティブ化されます（モーダル法によるソリューションのデフォルトはLAPACKです）。ソルバーは、解析のタイプまたは最適化実行に基づいて選択できます。

直接法ソルバー

直接法ソルバーは、有限要素ソリューションに関わる行列の消去または分解に基づいています。直接法ソルバーは、ソリューションの安定性が高く、通常数値上の問題の影響を受けないため、構造解析で広く使用されます。考えられる短所は、解を求めるのに時間がかかり、多くのメモリを必要とすることです。

直接法ソルバーはまず行列を分解してから、前進消去-後退代入（FBS）を行います。剛性マトリックスは通常、非常に疎であり、ゼロでない剛性項を適切に並び替えることで、ソリューション時間およびメモリの使用量が大幅に改善されます。

反復ソルバー

反復ソルバーは、方程式系を解くために、直接法ソルバーとは対照的なアルゴリズムを使用します。一般的な手法では、最初に任意のソリューションを使用し、プロセスが進むにつれてそのソリューションが反復的に更新されます。一般的な反復ソルバーで最も重要なコンポーネントは前処理です。トレランスレベルが収束およびソリューションの精度を示しているかどうかを判断するため、収束条件が割り当てられます。ソリューションの精度に関係なく、（通常はエラーを伴って）ソルバーが停止するまでの最大反復回数も指定できます。

固有値ソルバー

固有値解析には、通常のエネルギー方程式（静的または動的）とは異なる一連の方程式の解が関与します。固有振動数および振動モードを決定するモデルの固有値および固有ベクトルを抽出するために使用されます。

固有値解析を実行するために、AMSES（自動マルチレベルサブストラクチャリング固有値ソルバー）、AMLS（自動マルチレベルサブストラクチャリング）およびLanczosが使用可能です。さらに、モーダル解析を解くには、FASTFRおよびFastFRS（高速周波数応答ソルバー）ソルバーを使用できます。

結果の固有値と固有ベクトルは固有値解析、CMSスーパーエレメント生成、モーダル法周波数応答とモーダル法過渡解析に用いられます。また、AMSESソルバーは、トポロジー、トポグラフィー、形状および寸法最適化においても使用できます。AMSESソルバーはLanczosの 2-100 倍も高速になり得ます。

AMSESはマルチスレッドのアプリケーションで、任意の数のプロセッサを用いることができます。AMSESはOptiStructが用いるのと同じ数のプロセッサを用います。

AMSESのアクティブ化

AMSESの使用法のガイドライン

AMSESに影響するパラメータ

AMSESでは精度と計算コストをパラメータAMPFFACTでコントロールします。AMPFFACTの典型的なNVH解析に対する最適な値、5.0は多くのテストを通して確立されてきました。AMPFFACTはEIGRAとCMSMETHデータに対して設定されます。

エンジンブロックのようなソリッドが優位なモデルの場合、AMPFFACTは10.0に設定されるべきです。

PARAM,RBMEIGは、剛体モードに関連付けられた固有値の上限を調整するために使用できます。PARAM,RBMEIGがデックに含まれていない場合、デフォルトの上限は1.0です（固有振動数0.16Hzと等価）。

AMSES実行時の特異節点のGRID ID番号のリストは、..amses_singularity.cmfファイルに出力されます。

PARAM,AMSE4CMSは、AMSES固有値ソルバーを使用してCMSスーパーエレメントを作成する代替方法を制御します。従来のアプローチとは異なり、この定式は静的モードと動的モードをそれぞれ線形スパースソルバーと固有値ソルバーを使用して別々に計算しません。静的モードと動的モードを組み合わせ、物理的なモデル空間をCMS空間に投影することで、スーパーエレメントを効果的に作成できます。この投影は、追加の計算コストを最小限に抑えて材料減衰および流体-構造インターフェースマトリックスにも適用されます。これは、計算量の多いプロセスとして固有値ソルバー外で投影が行われる従来のアプローチとは対照的です。

この代替メソッドは、特に効果的で、モデル内に多くのASET自由度がある（数千のASETなど）従来のアプローチに比べ、大幅な高速化が達成される可能性があります。

これは、マルチボディダイナミクスでのNVHアプリケーション（CMSMETHバルクエントリのMETHOD=CBN）と弾性体生成（METHOD=CB）の両方に対するCraig-Bampton形式でのCMSスーパーエレメントの作成でのみサポートされます。

PARAM,AMSE4EFM,YESは、モード法による周波数応答解析および過渡応答解析用のノーマルモードソリューションと共に、AMSESで強制運動について静解析を可能にします。詳細については、PARAM, AMSE4EFMをご参照ください。

レジデュアルベクトル計算

各USET U6自由度、各DAREA自由度、CBUSH、CDAMPiおよびCVISCデータに関連した各減衰自由度について１つのレジデュアルベクトルが計算されます。

AMLS固有値ソルバーはOptiStructとは別個のプログラムであり、別々にインストールおよびライセンス設定を行う必要があります。AMLS入力ファイルの書き出しとAMLSの起動を行うOptiStructのAMLSインターフェースは、AMLSの実行が完了すると、AMLS結果をOptiStructに読み戻します。結果の固有値および固有ベクトルは、固有値解析、モード法による周波数応答解析および過渡解析用にOptiStructで使用されます。また、AMLSソルバーは、トポロジーおよび寸法最適化においても使用できます。

AMLSに影響するパラメータ

PARAM,SS2GCR,5.0
PARAM,GMAR,1.1
PARAM,GMAR1,1.7

PARAM,SS2GCR,7.5
PARAM,GMAR1,2.1

しかしながら、精度の改良が必要なリソースの増加に見合うと分かっている場合でない限り、これらの値を調節することは推奨しません。

PARAM,RBMEIG,0.2

AMLSは数値的な条件を改善するため剛体モードと弾性モードを区別し、これによって計算される弾性固有値の精度が上がります。

特異性の処理のコントロールはPARAM, AMLSMAXRを用いて実行されます。剛性マトリックスの因数分解のプロセスでAMLSMAXRを超えた場合、これはKでの特異性を示しています。この自由度の質量がゼロの場合、“無質量機構”が存在し、SPCが適用されて.outファイルにメッセージが書き込まれます。質量がある場合にはこのメカニズムは剛体モードとして取り扱われ、メッセージが.outファイルに書かれます。

MLSバージョン5以降では、実行オプション–amlsmem、環境変数AMLS_MEM、またはパラメータPARAM,AMLSMEMを使用することで、AMLSで使用されるメモリ量（GB単位）を設定できます。デフォルトでは、AMLSは、OptiStructで使用されるのと同じメモリ量を使用します。実行オプションは、環境変数およびパラメーターによって設定された値より優先されます。AMLS_MEMおよびPARAM,AMLSMEMの両方が設定された場合は、環境変数で指定された値が使用されます。許容される最小メモリ値は1 GBで、1 GBより小さい値が指定されていると、自動的に1 GBにリセットされます。

レジデュアルベクトル計算

各USET U6自由度、各DAREA自由度、CBUSH、CDAMPiおよびCVISCデータに関連した各減衰自由度について１つのレジデュアルベクトルが計算されます。

特異性

AMLSがモデルに多くの特異性を検知した場合、多くは薄い CQUAD4/CTRIA3要素がソリッドモデルの “表皮” として用いられている事によるものです。これらの特異性は数値的な条件悪化と計算時間の増加を引き起こします。この特異性は薄いシェル要素の非常に低い曲げ剛性により引き起こされます。この特異性を除去するためには、関連するPSHELLデータからMID2とMID3MIDの材料IDを削除することにより薄い曲げ要素から膜のみの要素に変換します。薄い膜要素はなお表面剛性を正確に計算しますが、曲げ剛性が無い要素として特異性はなくなります。

PARAM, AMLSMAXRは、剛性マトリックス内の特異性を判断するために使用されます。

剛性マトリックスの因数分解のプロセスでAMLSMAXRの値を超えた場合、これはKでの特異性を示しています。この自由度の質量がゼロの場合、“無質量メカニズム”が存在し、SPCが適用されて.outファイルにメッセージが書き込まれます。質量がある場合にはこのメカニズムは剛体モードとして取り扱われ、メッセージが.outファイルに書かれます。

AMLS実行時の特異節点のGRID ID番号のリストは、.amls_singularity.cmfファイルに出力されます。

リモートファイルシステム

入力ファイルとAMLSからの出力ファイル（generic_real_file、generic_integer_file、generic_amls_output）は環境変数AMLSDIRで指定されたディレクトリに保存されます。環境変数AMLSDIRは環境変数TMPDIRと同じディレクトリにします。

制限事項

1. AMLSは、大規模な問題用として設計されています。自由度が数百以下での問題は、AMLSで解くことはできません。
2. モデルは1つの構造のみで構成されていなくてはなりません。結合されていない部品のモデルは、AMLSで解くことはできません。CMSスーパーエレメントの生成にCBN法がCMSMETHデータで用いられている時、RBE2の中央の節点がASETの節点の中にある場合、結合されていないモデルが生成される事があります。非結合パートが見つかった場合、filename.unconnected.cmfという名のファイルが生成されます。このファイルはHyperMeshで結合されていないパートの表示に用いることができます。パートが小さい場合、PARAM, AMLSUCON,1を用いて、結合されていない構造をSPC拘束することができ、AMLSを正常に実行できるようになります。結合されていないパートが大きい場合は、以下のいずれかを実行します：
   • RBE2のスパイダー状の節点の1つを削除して構造を結合状態にする。
   • 小さなCBAR、CBEAMまたはCRODを用いて2つの構造を結合する。