在“神工坊”上使用OpenRadioss进行大规模并行仿真,效果如何?
Radioss是碰撞仿真领域中十分成熟的有限元仿真软件,可以对工程中许多非线性问题进行求解,例如汽车碰撞、产品跌落、导弹爆炸、流固耦合分析等等。不仅可以提升产品的刚度、强度、碰撞的安全性能等,还可以在降低产品研发成本的同时提升研发效率。
当地时间2022年9月8日,Radioss所属公司Altair宣布其显式动力学求解器Radioss开源,开源的版本为OpenRadioss。
OpenRadioss的开源一时间引起了工程仿真领域广泛关注,大家积极讨论可能带来的影响。按照Altair官方消息,此次开源主要是秉承 Altair的开放式架构理念,允许每个人(基于开源的Radioss)做出贡献、推动自己的创新、开发和共享自己的模型以及研究。
这次,神工坊也将OpenRadioss部署到了平台之上。部署后如何使用以及性能如何呢?我们选用了官方标准碰撞算例进行比对分析。
登录“神工坊”高性能仿真平台后,在仿真计算模块中,点击OpenRadioss,按照需求填写或选择即可。其中有“starter”、“engine”和“paraview”三个使用模块:“starter”模块为前处理模块,不仅可以对_0000.rad为后缀的模型文件进行前处理,还可将LS_DYNA使用的.key文件转换成OpenRadioss可执行的.rad文件;
“engine”模块为OpenRadioss的求解程序,使用该功能时,在求解文件中需选择_0001.rad为后缀的文件。需要注意的是,在使用“starter”模块进行前处理时所使用的CPU核数,需要与后续使用“engine”模块求解时所使用的核数保持一致。“paraview”模块为后处理模块。“paraview”模块可将“engine”模块计算完成后的结果文件转化为后处理软件ParaView可执行的.vtk文件,转换完成可使用神工坊平台内的ParaView进行后处理,用户也可将转换好的文件下载到本地进行处理。
使用该模块时,求解文件需选择文件名称后部为A001的文件,提交后该模块会将文件夹内符合要求的文件进行全部转换。下图为OpenRadioss官方模型Camry Impact Model在ParaView进行后处理。同时,“神工坊”高性能仿真平台上部署了前处理软件HyperMesh,完全可以作为OpenRadioss的前处理工具。将模型文件导入HyperMesh,完成网格划分、材料属性设置、边界条件等设置后,可导出OpenRadioss可执行的.rad文件。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1680886835246_yymlm1.jpg?imageView2/0)
以官方算例Camry Impact Model为计算模型,所使用的“神工坊”高性能仿真平台与其他的仿真云平台的硬件参数如下表所示。仿真云 平台 | CPU型号 | 内存 | 主频 |
神工坊
| AMD EPYC 7742 | 512G | 2.25GHz |
某仿真云平台 | Hygon 7185 | 512G | 2.4GHz |
使用核数分别为16、32、64、128核,同时以每个仿真云平台16核的计算时间为基本单位计算加速比,计算时间与加速比如下图所示。可以发现,“神工坊”高性能仿真平台使用OpenRadioss进行并行仿真时,表现出了超高的计算效率。从16核到128核,不同并行规模下,计算用时均明显少于某仿真云平台,加速比明显高于某仿真云平台。且在“神工坊”高性能仿真平台使用32核的计算速度就远超某仿真云平台使用64核甚至是128核的计算速度。“神工坊”高性能仿真平台在使用OpenRadioss进行并行仿真时,无论是计算时间还是并行效率,均有较大的相对优势。 此外,“神工坊”高性能仿真平台具备图形化操作功能,能够在线进行前、后处理工作,方便用户在线使用OpenRadioss进行全流程仿真作业。
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“仿真驱动创新,算力引领未来”的理念,争做“先进算力到仿真算能的转换器”和“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。