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CAE/CFD领域高性能计算解决方案
发表日期:2015-05-22    文章编辑:admin    浏览次数:

CAE技术在实际应用中包括三个步骤:首先是建模亦即前处理,是指对需要计算的问题建立几何和物理模型并划分网格,以便可以将非线性的力学方程离散为计算机可以识别的代数方程,这一过程需要较好的显示能力,并且要求具有一定的内存空间能够容纳大量的网格信息,通常在工作站上进行;模型建立后就是求解过程,常见的求解器包括Fluent、Ansys、Nastran、Ls-Dyna等,这一过程需要大量的CPU、内存资源以及存储空间,通常利用作业调度系统提交到高性能计算机上执行,结果数据存放在大容量磁盘阵列中;之后是后处理过程,即对计算得到的数据进行分析处理,得到各种曲线和图形信息,这一过程同样对显示能力要求较高,通常在工作站上进行。

为满足工业用户的需求,需要提供的不仅是高性能计算集群,还包括完整的人机交互环境。在新型CAD、CAE一体化技术产品的帮助下,工业化研发、设计实现了从经验设计到计算机辅助设计的转变。设计人员实现了从二维制图到三维设计的转变。有限元分析人员可以在结构件的三维实体几何图形上比较方便地用前处理划分网格,建立有限元模型,在计算机求解完成后用后处理显示计算结果,计算结果的可视化(动画显示)使计算结果一目了然。有限元分析和前、后处理功能不断发展和完善,越来越自动化和智能化,有限元分析计算结果的精度也在不断提高。CAE与CAD同步,CAD为CAE提供数字化特征模型,CAE指导CAD,CAE为CAD提供依据。CAD、CAE一体化技术的出现,使得工业流程得到了缩减,研发、设计过程基本融合,可大大缩短产品周期,提高产品质量。综合考虑使用流程需要,提供的集群系统模型如下所示:

针对流体力学、动力学分析相关的应用,计算服务器集群推荐TC3600/TC4600刀片系统,配置以双路的Intel、AMD平台最新架构CPU,通过高速InfiniBand网络进行连接,不仅能够保证单节点服务器的计算性能,也能满足高密度、可扩展的集群计算性能。针对电磁仿真、隐式静力学分析,推荐采用A840、I950等SMP服务器,不仅能够保证单节点内CPU计算能力,同时海量内存配置也能完全满足电磁仿真、静力学分析等有特别资源需求的应用。对于大容量、高密度IO需求,推荐采用并行文件系统。

集群管理软件方面,推荐Gridview以及Gridview Web Portal。 Gridview Web Portal实现了平台无关的单一系统映像,以及对应用的封装与优化,同时可支持可支持交互式图形化操作作业的调度管理,既可带给用户与原有基于PC操作完全一致的使用体验,又能实现HPC系统的高效调度、管理功能,实现功能与效率的提升。