Points forts de COMSOL Multiphysics^® 6.4

La version 6.4 de COMSOL Multiphysics^® introduit de nouvelles fonctionnalités de résolution offrant des améliorations significatives des performances. Parmi les points forts, on peut citer l'ajout d'un solveur direct creux sur GPU et la prise en charge du calcul multi-GPU en pression acoustique, explicite en temps. De nouvelles fonctionnalités de dynamique explicite permettent des analyses structurelles non linéaires plus rapides et plus robustes, grâce à plusieurs améliorations apportées aux solveurs temporels explicites. De plus, les études de fréquences propres prennent désormais en charge le suivi des modes, ce qui permet l'identification et la poursuite automatique des modes propres lorsque les paramètres du modèle varient. Pour en savoir plus sur ces nouveautés, consultez les informations ci-dessous.

Solveur direct GPU

Le solveur linéaire direct creux de NVIDIA CUDA^® (cuDSS) est désormais disponible et offre des gains de vitesse considérables dans de nombreuses applications. En exploitant un système hybride CPU et GPU, cuDSS peut réduire considérablement les temps de calcul par rapport aux solveurs creux traditionnels sur CPU.

Ce solveur s'intègre parfaitement dans la configuration des solveurs actuelle, et peut être utilisé comme solveur autonome, en tant que préconditionneur ou lors d'analyses non linéaires et implicites en fonction du temps. cuDSS prend également en charge l'utilisation de plusieurs GPU sur la même machine, ce qui améliore encore les performances pour les simulations à grande échelle.

L'impédance de transfert acoustique d'une paroi perforée avec 1.75 million de degrés de liberté (DOF). La vitesse particulaire acoustique à 500 Hz est indiquée. Lorsque le calcul est effectué à l'aide du solveur MUMPS sur un processeur Intel^® Core™ i9-10920X, il prend 191 secondes. En revanche, l'utilisation de cuDSS sur un GPU NVIDIA^® H100 réduit le temps de calcul à 30 secondes.

Prise en charge du multi-GPU en pression acoustique, explicite en temps

La formulation CUDA-X accélérée par GPU pour l'interface Pression acoustique, explicite en temps peut désormais être exécutée sur plusieurs GPU, soit sur la même machine, soit sur un cluster GPU (plusieurs GPU sur plusieurs nœuds). De même, la formulation accélérée par CPU peut être exécutée sur un cluster CPU. Ces améliorations réduisent considérablement le temps de calcul et permettent la simulation de modèles de plus grande taille.

Un modèle acoustique d'espace de bureau composé de 50 millions de degrés de liberté avec des données d'impédance qui dépendent de la fréquence, est résolu pour 20 périodes. Sur un seul GPU NVIDIA^® RTX 6000 Ada, le temps de résolution était de 29 minutes ; il a été réduit à 18 minutes en utilisant deux GPU RTX 6000 Ada. Le solveur accéléré peut également être exécuté sur un cluster de CPU.

Nouvelles fonctionnalités d'intégration temporelle explicite

Une nouvelle méthode explicite Verlet est disponible, offrant un moyen efficace pour résoudre l'évolution temporelle des systèmes d'équations différentielles du second ordre. Elle offre une bonne stabilité numérique et conserve l'énergie en maintenant la symétrie dans l'intégration temporelle, ce qui signifie qu'elle est réversible dans le temps. Cette propriété la rend particulièrement adaptée à la dynamique transitoire dans les nouvelles interfaces Mécanique du solide, dynamique explicite et Treillis, dynamique explicite, pour lesquelles elle est l'option de solveur par défaut.

Objets tombant dans une boîte sous l'effet de la gravité. La nouvelle méthode de pas de temps Verlet pour les systèmes du second ordre est utilisée, ce qui permet d'utiliser un pas de temps plus grand.

Approximation diagonale de la matrice de masse

Une approximation diagonale de la matrice de masse, facile à inverser, peut désormais être utilisée dans des applications explicites de dynamique structurelle. Cette approche permet aux méthodes de pas de temps explicites de faire progresser plus efficacement les modèles de grande taille, ce qui accélère les simulations transitoires et réduit considérablement le coût de calcul.

Simulation des déformations plastiques dans un téléphone lors d'un test de chute à l'aide de la nouvelle interface Mécanique du solide, dynamique explicite. La matrice de masse réduite est diagonale, ce qui permet une intégration temporelle explicite plus rapide.

Traitement plus rapide des contraintes

Les améliorations apportées à la gestion des contraintes rendent plus rapides et robustes les simulations impliquant du contact, de la déformation plastique et d'autres effets non linéaires.

Pression à l'intérieur d'une cellule de batterie cylindrique soumise à un essai d'indentation. Les améliorations apportées au traitement explicite des contraintes permettent de résoudre rapidement ces simulations sur un ordinateur de bureau standard.

Suivi de mode

Il est désormais possible de suivre les modes propres au cours de leur évolution durant un balayage paramétrique. Cette fonctionnalité facilite l'identification cohérente des modes dans les études de valeurs propres pour lesquelles les modes dépendent de paramètres qui varient.

Évolution des fréquences de douze modes propres pour un silencieux à parois élastiques. La fonctionnalité de suivi de mode aide à mieux comprendre les propriétés dispersives du système, en permettant non seulement de calculer les modes qui se propagent à travers la section transversale, mais aussi de suivre l'évolution de chaque mode en fonction de la fréquence.