• 自动化21日xx
导航:EXPO21XX新闻 自动化和机器人Hexagon的Cradle CFD用户现在可以使用Fugaku超级计算机进行以前不可行的模拟

Hexagon的Cradle CFD用户现在可以使用Fugaku超级计算机进行以前不可行的模拟

图/海康计量服务有限公司

Hexagon展示了如何通过开放完成复杂的CFD(计算流体动力学)模拟的可能性来加速创新,以前使用世界上最快的超级计算机Fugaku过于耗时和昂贵。该公司的制造智能部门已经表明,下一代飞机和电动汽车的性能可以利用模拟的力量进行更详细的研究,并进行更多的迭代。通过开发尖端半导体,制造商可以用不到传统模拟方法一半的能源消耗和一小部分的成本来分析现实的所有复杂性。

CFD模拟需要大量的计算能力和资源。因此,工程师不得不花很多时间来简化一个真实的产品设计,这样就可以模拟它,以确保它能按需要执行。在某些情况下,工程师90%的时间可以用于这个手工过程,工程师们越来越多地面临着“扩大”模拟的挑战,以管理更多的元素。因此,实现这些模拟的成本和时间是令人望而却步的,工程师只能模拟一个近似的产品。现在,Hexagon的Cradle CFD客户将有机会利用基于arm的Fugaku计算机架构的强大功能,快速、轻松地实现复杂的模拟。通过新的合作伙伴关系,客户可以在富士通有限公司使用Fugaku技术的商业超级计算机PRIMEHPC系列上使用Cradle CFD软件。

工程师们现在将能够模拟复杂的设计,而不必简化它们,不仅节省了时间,而且可以获得显著增强的细节。反过来,这将使他们能够快速地探索多种设计选项,更频繁地使用模拟来完善和测试他们的设计,并探索新的概念,这些新概念目前无法通过物理测试或模拟来探索。制造商现在正从这种速度和细节的提高中获益。他们的工程师也可以在日常工作中使用这种类型的模拟,因为Fugaku架构使用的能源大约是他们目前使用的计算机的三分之一,降低了成本,提高了环境的可持续性。

这一发展对于许多行业的工程师来说是革命性的,包括汽车、航空航天和建筑,所有这些行业都需要大规模CFD模拟提供的见解。在汽车和航空航天行业竞相向市场推出新形式的交通工具和新的电动交通工具之际,这一点尤其有价值。例如,汽车oem面临着加速向电动汽车过渡的压力。通过节省网格划分等手工过程的时间,制造商可以进行更多的模拟,以更好地理解新车型的空气动力学如何影响能源效率和航程,并能够在设计和工程之间进行更多迭代,最终实现最佳设计。热管理在电动汽车中也特别重要,因为管理汽车的热量可以优化其性能、安全性和寿命——所有这些都是电动汽车市场的主要挑战。通过更高分辨率的模拟来了解这些问题,工程师可以实现最佳设计,并将具有吸引力的设计和范围的模型更快地推向市场。

Hexagon专家与富士通公司密切合作,优化Cradle CFD代码,使其在Fugaku上运行,并完成测试模拟。一辆典型的家用汽车被完整地模拟出来,这只有通过增强计算能力才能实现。该模型由使用960个核的7000万个元素组成,并使用RANS方程在1000个循环中进行稳态模拟。

在航空航天中,飞机机翼周围形成的乱流的影响对飞机的控制和安全至关重要。湍流是许多涡旋的结果,其中一些涡旋非常小,用目前的方法无法模拟。利用Cradle技术和Fugaku额外的计算资源,工程师现在可以实现更高分辨率的模拟,使他们能够更好地了解湍流对飞机结构安全的影响和它所能承受的力。

这对下一代飞机的发展很重要,包括超音速和高超声速飞机,工程师需要了解飞机周围冲击波的行为。

该团队成功地完成了飞机周围跨音速可压缩流体的模拟测试。跨声速分析对于设计安全高效的飞机至关重要,它可以帮助工程师理解当空气在机翼控制面周围流动时会发生什么。仿真:

  • 由大约2.3亿个元素组成
  • 使用4,000个节点(192,000个计算核)进行了测试
  • 通过消息传递接口(MPI)使用48000个进程,通过OpenMP应用程序编程接口使用4个线程。

本研究通过HPCI系统利用研究计划(No. No.)接收日本理研所超级计算机Fugaku的计算资源进行。: hp200209 hp200302)。

Hexagon制造智能部门设计与工程总裁Roger Assaker表示:“仿真技术是航空航天和生产能力创新的关键。像低功耗Fugaku超级计算架构这样的进步是我们可以在不花费地球成本的情况下挖掘这些洞见的方法之一,我很高兴看到我们的Cradle CFD团队和我们的合作伙伴取得的成就。”

富士通有限公司执行董事Masahide Fujisaki表示:“富士通很高兴有机会与Software Cradle有限公司合作,在Fugaku超级计算机和使用Fugaku技术的富士通超级计算机PRIMEHPC系列上优化和验证scFLOW的大型模型求解器的性能。未来,我们期待与供应商合作,优化商业应用,为Fugaku的工业应用做出贡献,同时向制造商和其他公司提供富士通超级计算机PRIMEHPC系列,使这项工作的结果可以广泛应用于工业。”

Cradle CFD的研发总监Tomohiro Irie表示:“通过将Fugaku的高效计算能力与我们的模拟工具结合起来,我们将鼓励用户模拟之前由于计算时间和成本而无法实现的现象。今天我们已经用192000个核心进行了模拟,但这只是一个开始——因为Cradle CFD被用于不同的应用,我希望这些技术的发展将有助于使Fugaku的动力更容易被广泛使用,为今天解决明天问题的工程团队带来巨大的自由和改进的见解。

Cradle CFD和Fugaku都位于日本,我相信我们可以通过Hexagon的网络在全球范围内利用这些优秀的成就。”

欲了解更多信息,请访问http://hexagonmi.com