CAE仿實(shí)在并行成功實(shí)現(xiàn)CAECAE應(yīng)用案件的例子有限元剖析案件的例子計(jì)算機(jī)摹擬仿真算例

CAE仿實(shí)在并行成功實(shí)現(xiàn)-CAE論文_CAE應(yīng)用案件的例子_有限元剖析案件的例子論文_計(jì)算機(jī)摹擬仿真算例1ANSYS相關(guān)閱讀/html/anli/06/20130723/377.html摩天環(huán)車系列最近CAE技術(shù)飛躍性發(fā)展，造成在散布式共享儲(chǔ)存器背景下CAE仿實(shí)在并行度達(dá)到新的高度。不過要意料得到處置100個(gè)處置器的并行功能，用戶務(wù)必思索問題一下子系統(tǒng)軟件的性能、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。一、CAE仿實(shí)在并行辦法傳統(tǒng)工業(yè)諸如交通工具、航宇和電站正面對(duì)要求越來越短的研發(fā)周期，況且滿意安全、環(huán)保和燃燒材料充分利用的各個(gè)方面挑戰(zhàn)。在富裕競爭的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)背景中，傳統(tǒng)工業(yè)也需求高品質(zhì)和預(yù)設(shè)良好的產(chǎn)品。隨著計(jì)算機(jī)匡助工程（CAE）技術(shù)的不斷進(jìn)展，仿真給業(yè)界供給匡助預(yù)設(shè)的相關(guān)辦法。歷史上，CAE仿真對(duì)工業(yè)預(yù)設(shè)的影響有限。由于建模和解決問題的時(shí)間不可以滿意研發(fā)進(jìn)程度的要求。在20百年80時(shí)代，向量整體體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)大大改善了CAE仿實(shí)在速度問題，不過這種改善是以頎長的花銷為代價(jià)的。精簡指令集計(jì)算機(jī)（RISC）在20百年90時(shí)2ANSYS相關(guān)閱讀/html/anli/06/20130723/377.html摩天環(huán)車系列代的顯露出來，增長了性能價(jià)錢比，不過基于總線共享內(nèi)存并行操作的規(guī)模不可以超過8個(gè)處置器以上。近來在并行計(jì)算方面的進(jìn)展證實(shí)了散布式共享內(nèi)存系統(tǒng)CAE并行運(yùn)算的性能可以很容易超過向量計(jì)算機(jī)。性能價(jià)錢比高是這種系統(tǒng)最富裕吸萬有引力的地方。在很多工業(yè)領(lǐng)域中，這種發(fā)展方向最近已經(jīng)影響了CAE技術(shù)用戶的投資方向。以往3年中，在可伸縮系統(tǒng)和并行CAE軟件上，交通工具工業(yè)已經(jīng)作出很多重大投資。據(jù)估計(jì)，僅1999年1年中，底特律三大交通工具OEM的總的Gflop計(jì)算有經(jīng)驗(yàn)提高了兩倍以上。在防撞性仿真、噪音震蕩和嘯叫聲（NVH）的剖析和計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真方面，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)活動(dòng)化CAE軟件的管用并行成功實(shí)現(xiàn)，它的應(yīng)用一天比一天廣泛。一個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)能否達(dá)到高度并行管用性，變得越來越關(guān)緊。研發(fā)并行CAE應(yīng)用軟件可以增長這種有經(jīng)驗(yàn)。從3ANSYS相關(guān)閱讀/html/anli/06/20130723/377.html摩天環(huán)車系列硬件和軟件的算法看，概略地可以把CAE仿真"行徑"分為三類來思索問題：隱式、用于結(jié)構(gòu)力學(xué)的顯式有限元剖析（FEA）和用于流身體的力量學(xué)的CFD。關(guān)于并行成功實(shí)現(xiàn)的規(guī)模，以上三類每一類都有它外在的復(fù)雜性，這種復(fù)雜性倚賴于并行方案的挑選。大多經(jīng)濟(jì)活動(dòng)CAE軟件運(yùn)用基于域分解辦法的散布式內(nèi)存并行（DMP）方案。這種辦法依據(jù)所需求的計(jì)算辦公把整個(gè)兒解決方案域分成很多大概對(duì)等的分區(qū)。每個(gè)分區(qū)和在分區(qū)之間傳道輸送的信息，在一個(gè)獨(dú)立的處置器中施行處置。為了維持整個(gè)兒解決方案的完全一樣性，分區(qū)之間的信息經(jīng)過MPI（消息兒傳交接口）傳道輸送。管用的并行辦法其它方案有，共享內(nèi)存并行（SMP）成功實(shí)現(xiàn)和把DMP和SMP聯(lián)拼湊的混合并行辦法。并且混合并行辦法獲得越來越存在廣泛的應(yīng)用，它涵蓋了Eulerian和Lagrangian力學(xué)的混合，例4ANSYS相關(guān)閱讀/html/anli/06/20130723/377.html摩天環(huán)車系列如燃燒現(xiàn)象的仿真。二、未來的趨勢(shì)最近在可擴(kuò)展的CAE仿真方面獲得了飛躍性發(fā)展，研討部門與工業(yè)界將接著增加他們?cè)贑AE技術(shù)方面的投資，把它作為產(chǎn)品和過程預(yù)設(shè)的匡助工具。這絕對(duì)是由經(jīng)濟(jì)好處和可擴(kuò)展的CAE對(duì)研發(fā)過程所帶來的品質(zhì)改善所驅(qū)動(dòng)的。用于瞬時(shí)狀況的CFD仿真已經(jīng)達(dá)到達(dá)它用于工業(yè)化應(yīng)用的水準(zhǔn)。用于瞬時(shí)流態(tài)的仿真有經(jīng)驗(yàn)涵蓋半自動(dòng)推進(jìn)的電力火車汽缸內(nèi)里燃燒現(xiàn)象的應(yīng)用、汽車對(duì)于正在轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪和正在地面滑行的飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)航行器用于非巡邏航行狀況的空氣動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用、數(shù)量多渦輪船上的發(fā)動(dòng)機(jī)器用于壓縮機(jī)，燃燒現(xiàn)象室的熱空氣流動(dòng)的應(yīng)用、渦輪預(yù)設(shè)的應(yīng)用等，都上了一個(gè)新階梯。結(jié)構(gòu)FEA仿真到現(xiàn)在為止正經(jīng)歷一個(gè)從確認(rèn)性到不確認(rèn)性的歷史性轉(zhuǎn)變。對(duì)單個(gè)FEA剖析的變動(dòng)半大，高度并行隨機(jī)技術(shù)正被應(yīng)用于更好地解決諸如材料5ANSYS相關(guān)閱讀/html/anli/06/20130723/377.html摩天環(huán)車系列特別的性質(zhì)剖析、測試條件，制作和裝配等方面高預(yù)設(shè)中不確認(rèn)性問題。顯式FEA辦法在特別事情狀況下適應(yīng)于不確認(rèn)性仿真。運(yùn)用顯式FEA動(dòng)力學(xué)施行高度短暫的非線性造型，諸如交通工具等汽車的碰撞，氣囊與司機(jī)的交互效用和飛機(jī)與飛鳥的碰撞都閃現(xiàn)出實(shí)際參變量的散布性。隨機(jī)仿真進(jìn)展表明，CAE仿真正朝著單學(xué)科與多學(xué)科接合的方向進(jìn)展。最近，蒙特卡洛隨機(jī)辦法已經(jīng)應(yīng)用于交通工具預(yù)設(shè)中NVH和防撞性研討。三、論斷施行高效的并行CAE仿真務(wù)必思索問題到許各方面，如CAE并行算法預(yù)設(shè)，系統(tǒng)軟件性能問題，還有硬件的通信結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)并行可擴(kuò)展有經(jīng)驗(yàn)的研討將接著在軟硬件方面進(jìn)展下去，這將使造型辯白率進(jìn)一步增長變成有可能。確實(shí)，可擴(kuò)展CAE仿真已表明它可以各個(gè)方面地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)和工業(yè)部門中，況且隨著技術(shù)的進(jìn)展，在工業(yè)預(yù)設(shè)中將接著獲得進(jìn)一步的推進(jìn)。