События 26 Ноября 2008 года
Данная новость была прочитана 5972 раза

CompMechLab-переводы. ANSYS преодолевает планку в 1 миллиард ячеек

Компания ANSYS, Inc. объявила о первом выполненном коммерческом расчете с использованием программного обеспечения ANSYS на сетке, содержащей более 1 миллиарда ячеек, что является чрезвычайно важным рубежом как для компании ANSYS Inc., так и для всей промышленности. 

Команда итальянских исследователей под руководством д-ра Ignazio Maria Viola, члена группы инженеров, работавших с командой Luna Rossa Challenge,  участвовавшей  в  яхтенной  регате  на  кубок Америки 2007 г., выполнили расчет на миллиардной сетке в августе 2008 г., промоделировав аэродинамику яхты. Поскольку использование компьютерного моделирования становится все более критическим при создании новых передовых продуктов и технологий, и в то же время снижает расходы и время разработки изделий, возможность решения задач подобных размерностей крайне важна для моделирования механических систем полностью, как они есть.

The first commercial simulation of more than 1 billion computational cells using software from ANSYS was performed to investigate the aerodynamics of an America’s Cup yacht. This image shows  vortices shedding and pressure isosurfaces of the sail. 

Вычислительная сетка, состоящая из ячеек, является основным элементом процесса компьютерного моделирования. Для выполнения расчета поверхность или объем рассматриваемой геометрии разбивается на сотни тысяч или миллионы отдельных элементов, называемых ячейками (cells). Затем для каждой ячейки решаются уравнения гидрогазодинамики с целью получения общего решения для всей рассматриваемой области. Чем мельче сетка, тем больше число ячеек и тем более детальное моделирование можно выполнить. Всего лишь 15 лет назад решенные задачи, содержащие 60 тысяч ячеек, считались потрясающими. Совсем недавно задачи с сотнями миллионов ячеек были решены передовыми промышленными компаниями. Переход через рубеж в 1 миллиард ячеек был последней из поставленных целей для тех, кто пытается расширить пределы и возможности инженерного моделирования.

"Помимо технологической стороны решения столь большой задачи, для ANSYS Inc. данное событие является еще и важной вехой на пути создания инструмента для моделирования, который отличается качеством результатов и простотой в использовании", - отметил Джим Кэшмен (Jim Cashman), президент и председатель совета директоров ANSYS, Inc. "Качество страдает каждый раз, когда инженер вынужден в силу технологических ограничений рассматривать лишь часть, а не всю систему целиком. Данное достижение - еще один шаг на пути к решению сложных задач без внесения неблагоприятного влияния на результаты".

Surface pressures on the sail plus flow pathlines colored by local air velocity

Для решения задачи с 1 миллиардом ячеек вместе с д-ром Viola работали инженеры из двух известных итальянских организаций. Raffaele Ponzini представлял CILEA (межуниверситетский консорциум по информационным и коммуникационным технологиям, Consorzio Interuniversitario Lombardo per L'Elaborazione Automatica) - организацию, предоставившую для моделирования один из самых мощных суперкомпьютеров в мире Lagrange. Giuseppe Passoni представлял Politecnico di Milano (Политехнический университет Милана), международно признанный центр в области динамики жидкости. Профинансировало проект региональное правительство Ломбардии, Италия (Regione Lombardia).

Моделирование гоночной яхты, участвующей в кубке Америки делает возможным рассмотрение некоторых сложных физических эффектов, включая взаимное влияние гидро- и аэродинамических потоков и деформированного состояния и жесткости яхты. При решении задачи основной упор был сделан на расчет аэродинамических ветровых потоков и их влияния на яхту при движении по ветру, в особенности на грот и несимметричный спинакер. Геометрия, использованная в расчете, была основана на предварительных исследованиях в аэродинамическом туннеле Политехнического университета Милана. Суперкомпьютер, предоставленный CILEA представлял собой HP Cluster Platform 3000BL с операционной системой Linux, оборудованный 208 сервер-блейдами HP ProLiant BL460c и четырехъядерными модулями Intel(R) Xeon(R) 3.166 GHz. Пиковая производительность системы достигает 22 терафлоп, при этом система в недавнем времени занимала 135 позицию в списке TOP500 самых мощных суперкомпьютеров.

Расчет производился в течение 170 часов (немногим более недели) с помощью хорошо распараллеливаемого программного обеспечения. Данное время расчета может считаться коммерчески жизнеспособным, в случаях, когда цена решения задачи критична. Результаты моделирования подверглись сравнению с экспериментальными данными, полученными в аэродинамической трубе, с целью проверки адекватности модели. Достаточно хорошее совпадение результатов подтвердило возможности программного обеспечения от ANSYS эффективно работать на самом сложном и требовательном к ресурсам уровне.

"Наши исследования показывают, что это одна из первых в мире инженерных задач, решенных на коммерческом программном обеспечении с использованием единой сетки в 1 млрд. ячеек" - отметил д-р Виола. "Наша специализированная талантливая команда собрала вместе экспертные знания из различных областей для достижения действительно значительного момента в инжиниринге. Возможности для моделирования с использованием суперкомпьютеров являются доступными и, я уверен, очень скоро мы увидим новые потрясающие работы в промышленности от тех, кто последует примеру нашей работы".

"ANSYS сыграл ключевую роль в преодолении данного рубежа, работая на острие возможностей сегодняшней промышленности" - заявил Джим Кэшмен. "Видение компании ANSYS заставляет нас непрерывно усовершенствовать наши продукты и привносить технологические решения на новый уровень в соответствии с запросами клиентов. Наше программное обеспечение специально разрабатывалось как масштабируемое от настольного компьютера до самого мощного суперкомпьютера, и чрезвычайно приятно видеть применение нашей работы на практике. Без сомнения, потребность в детальных моделях и задачах большой размерности будет только расти, и наши сегодняшние достижения показывают, что мы хорошо подготовлены к встрече новых требований".

Источник: ANSYS, Inc., www.ansys.com - ANSYS Breaks 1 Billion Cell Barrier

Другие CompMechLab-переводы на сайте www.FEA.ru

2008.08.06 CompMechLab-переводы. Представлен самый большой летательный аппарат из композитов

2008.07.06 CompMechLab-переводы. Применение CFD-технологий позволяет по-новому взглянуть на проблему рака

2008.06.04 CompMechLab-переводы. Выход Abaqus 6.8 от Dassault Systèmes
 

Теги новости:
ANSYS ANSYS-CFX Fluent ANSYS, Inc. HP