【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析

背景

CAE是高性能计算的主要应用场景。本期选取CAE领域最常用的仿真软件Abaqus,选择基于Abaqus显式求解的某型汽车碰撞的案例。我们来看下基于“神工坊”高性能仿真平台”的Abaqus显式求解计算,和其他仿真云平台进行效率对比如何。


Abaqus显示求解适用于非线性的动力学问题和准静态问题,适用于模拟碰撞、冲击和爆炸等问题,因此广泛应用于航空、航天、汽车等领域。显式求解应用中心差分方法对运动方程进行显式的时间积分,应用一个增量步的条件计算下一个增量步的条件,且需要较小的时间增量,所以对计算机的硬件要求较高。 



1
模型介绍

我们进行显式分析的模型为某型汽车的碰撞有限元模型。使用材料为某型钢,模型网格数量为300万,实体网格使用C3D8R,壳体网格使用S4RS。仿真时间为0.6s。使用质量缩放,定义时间增量步为1E-06。


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图1


汽车、路面和墙体之间接触使用通用接触。定义墙体为刚体、路面为刚体。通过在墙体上定义RP点,将固定约束施加在RP点上使得墙体固定。汽车的初始速度为25mph,在车体上施加速度场,方向为X轴正方向。 

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图2


2
仿真结果

仿真后的应力云图如下所示:

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图3


汽车碰撞过程:


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图4


3
仿真云平台对比

进行Abaqus显式求解分析时,所使用的“神工坊”高性能仿真平台与其他两家仿真云平台的硬件参数如下表所示:

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图5


提交显式计算后,各个平台的计算日志如下:

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图6


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图7


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图8


本次仿真并行规模分别选取了4核、16核、32核、64核、128核,受限另外两个平台无法进行跨节点并行,并行规模无法进一步扩大。但是我们在“神工坊”高性能平台进行了256核的并行计算, 结果显示计算用时会进一步缩短


点击试用


“神工坊”高性能仿真平台与其他几家仿真云平台的计算时间如下图所示。仿真云平台2最高只能64核并行使用,故图表中无仿真云平台2并行规模为128核的结果。

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图9


可以发现,“神工坊”高性能仿真平台(点击了解详情)进行显式动力学仿真分析时,仿真计算所用的时间随着计算所用核数的增加而持续减少,反观仿真云平台1,其计算所用时间在使用到64核、128核时,时间反而有了增加。


不仅如此,在使用相同的计算核数时,“神工坊”高性能仿真平台计算所用时间也远短于其他仿真云平台,并且“神工坊”高性能仿真平台在使用32核的计算时间比其他仿真云平台使用64、128核的计算时间更短。



4
结论


综上所述,“神工坊”高性能仿真平台在进行Abaqus显式求解分析时,其 性能优于其他仿真云平台


“神工坊”高性能仿真平台以超算HPC集群作为硬件支撑,加上“神工坊”对于仿真软件进行了CPU的适配与优化,不仅能够实现跨节点大规模并行计算,还缩短了在结构设计中对碰撞、冲击等仿真所需时间,提高了设计工作效率,为产品的设计优化工作提速。  


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图10

十四五期间,工业数字化将是工业转型升级的主路线。“神工坊”秉持“算力赋能、协同创新”的理念,争做“先进算力到仿真算能的转换器”、“离散机理和垂直仿真场景的连接器”,助力我国工程仿真技术实现跨越发展,支撑重大装备研制创新和工业设计研发数字化转型。


【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的图11



高性能计算ABAQUS汽车碰撞仿真汽车碰撞有限元CAE
0 1

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的相关视频课程

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的相关资料下载

【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的评论0条

    暂无评论

    【仿真平台性能测试】Abaqus显式求解分析的相关案例教程

    CAE是工业仿真领域重要分支之一,也是高性能计算的主要应用场景之一。本期选取CAE领域最常用的仿真软件Abaqus,选择基于Abaqus隐式求解的某型机翼受载的案例,我们来看下基于“神工坊”高性能工业仿真平台”的Abaqus隐式求解计算,和其他仿真云平台进行效率对比如何。 Abaqus隐式求解能够应用于大多数的线性问题以及部分的非线性问题,包括静态、动态分析,因此广泛的应用于工程上结构设计中强度、
    前言 CFD是工业仿真领域重要的分支之一,也是高性能计算的主要应用场景之一。本期选取了CFD领域的典型场景,稳态仿真计算案例——基于MRF方法的旋转机械流场分析,我们选用的软件是CFD领域最常用的仿真软件Fluent。我们来看下基于“神工坊”高性能工业仿真平台”的CFD稳态计算,和其他仿真云平台效率对比的情况。 模拟与网格 我们采用某品牌空调室外机作为稳态分析的仿真模型,如下图所示,左侧与后侧的进
    CFD是工业仿真领域重要分支之一,也是高性能计算的主要应用场景之一。本期选取了CFD领域典型的场景,基于滑移网格方法的旋转机械流场分析,滑移网格方式进行旋转机械计算可以获得定转子之间的时间精确解,精度相比稳态计算更高,计算要求也更苛刻,软件也是采用CFD领域最常用的仿真软件Fluent。我们来看下基于“神工坊”高性能工业仿真平台的CFD瞬态计算,和其他仿真云平台进行效率对比如何。 一、模型与网格
    Fluent软件并行效率测试一、导言Fluent软件是ANSYS旗下一款通用CFD仿真软件,市场占有率比较高,能够进行流体、传热、化学反应等多种工程场景和模型的仿真分析。二、Fluent并行效率测试模型介绍本次测试共有两个模型,一个是一个离心泵的空化仿真,是一个Mixture多相流问题,另一个是一个发动机内流仿真模型,两个模型都来自于胡坤老师的公众号,在原网格基础上进行了加密。表1模型描述2.并行
    近日,2022年度中国电工技术学会科学技术奖揭晓,“神工坊”团队参与申报的“电机先进分析设计方法、仿真平台开发及应用”项目荣膺2022年度中国电工技术学会科学技术奖一等奖。 中国电工技术学会科学技术奖是2001年经国家科学技术奖励主管部门批准设立的首批社会力量设奖,以奖励在电气工程领域科技进步中作出突出贡献的单位和个人。多年来,中国电工技术学会科学技术奖得到广大科技工作者的热切关注和大力支持,已经
    技术支持
    影响力
    粉丝
    内容
    获赞
    收藏