本文摘要（由AI生成）：

本文研究了HP ProLiant SL230s Gen8集群上RADIOSS软件的性能，该集群采用高效处理器和带宽，是运行大规模SPH模型的理想平台。在128个节点上并行计算，模型运行时间大幅缩短。RADIOSS在可扩展性、品质和稳健性方面持续优化，其混合多线程并行处理技术提供最佳可扩展性，通过多域技术解决高度非线性问题。其材料库丰富，支持多种材料模型，分析稳健性能减少随机性，确保结果可重复。在汽车行业，RADIOSS与Altair HyperWorks整合，支持高级优化设计和研究。与PBS Professional的集成有效管理高性能工作负载，简化管理并减少计算时间。

遵循HPC咨询委员会关于机器配置和软件安装的建议，第二个测试是基于HP ProLiant SL230s Gen8集群上研究了RADIOSS性能。使用Intel Xeon E5-2680和FDR 无限带宽，HP集群是运行RADIOSS的一个非常有效的平台。

这些性能允许用户运行非常大的SPH模型。比如通过测试发现1千万个单元模型使用128 Intel Sandy Bridge节点一共2048核并行计算的运行时间少于30分钟。

在一个单节点机器上，同样的计算大概需要36小时。这种性能使用户能使用RADIOSS SPH更精确的模拟复杂现象-比如鸟撞、水上迫降等，充分发挥软件的高级多物理场仿真优势。

RADIOSS在求解器领域内表现卓越的原因在于软件专注于可扩展性，高品质与稳健性的持续提升。

可扩展性

RADIOSS多线程高级解决方案——混合多线程并行处理技术(Hybrid MPP)-使得工业中高非线性结构仿真具有最佳的可扩展性。

通过仿真预测物理现象——例如整车的碰撞仿真，需要通过实体单元或壳单元划分模型并集成复杂的行为数据，包括使用了复合材料后的失效准则，高强度钢材等。这种仿真需要高密度网格划分以使得用户不得不减小时间步，也可以通过增加人工虚拟质量来确保最小的时间步。但是增加质量往往会带来断裂预测精度的下降。

RADIOSS通过使用多域技术解决这种高度非线性难题。它通过使用不同大小的时间步创建多个独立的域。每一个域通过使用自有的最有效的时间步并调用全部线程资源分配作业，最后作为独特的RADIOSS模型进行计算。有了RADIOSS多域技术求解方法，精细准确的分析可以在不损失精度的基础上以更短的时间完成。

高品质

RADIOSS的高品质仿真方案基于其先进的显式单元类型，接触捕捉与处理。

RADIOSS拥有包含超过300种组合的最为完整的材料和断裂准则库。它提供了用于模拟复杂情形所需要的线性和非线性材料以及断裂和失效模型综合库。相关的材料准则和失效准则囊括了混泥土，泡沫，橡胶，钢铁，复合材料，生物材料等等。任何材料都可以应用相应的失效准则。裂纹扩展和生长可以通过扩展有限元法(XFEM)分析，而且不依赖于网格。同样，基于RADIOSS多域技术带来的快速精细准确分析能力是高质量RADIOSS求解器代码的重要补充。

稳健性

RADIOSS求解的稳健性在整车碰撞仿真中体现得非常明显。考虑到时间和成本花费，汽车制造商寻求最少的实验测试并采用数值仿真模拟。数值仿真分析不仅可以帮助我们确定标准设计在固定环境下的表现性能，还可以得到由于某些微小改变引起的性能改变结果。精准的评估设计方案的关键在于其在不同变量下的计算结果，而这正好能衡量设计的稳健性。RADIOSS的结果全部可重复计算得到，而且不受并行计算中所用CPU数目，线程数目的影响。这在稳健性研究和优化中是一个显著优势。

物理碰撞通常是不稳定事件，而数值碰撞仿真同样是高敏感性的行为。数值仿真，特别是通常用于碰撞和冲击仿真的显式积分算法，常常出现数值发散。前期仿真中的一些小错误可能后期计算出现显著地错误甚至得到完全错误的结果。RADIOSS的高质量代码可以最小化并控制发散结果，其分析的稳健性能显著地减少在求解过程中的随机性行为的发生。

RADIOSS的数值稳健性可以帮助最小化由于数值参数的改变(如时间步长，积分方法，单元，接触或连接类型，或者同一个代码中使用单精度和双精度格式的改变)引起的结果发散。

设计的稳健性体现在工程师使用求解器计算许多的变量改变(如部件的厚度，材料参数或者冲击条件，或者简单的对整个作业施加随机的噪声)。

在不同核/节点上完美呈现

RADIOSS只有1e-6随机变化

优化驱动碰撞仿真

最近几十年，安全要求标准越来越高了，汽车行业也继续研究和利用复合材料和高强度钢设计轻巧结构。最近对结构重要的部件常常是从新的材料设计出来的，这些材料会有新的机械性能和断裂模式。这反过来又进一步要求仿真提高准确性，从而可以对这些部件进行优化满足安全和环保要求。

RADIOSS是应对这个挑战的强大设计工具，因为整合在Altair HyperWorks环境中。除了建模和可视化，RADIOSS模型可以马上优化，可以做高级优化设计和稳健性研究，利用跟其他Altair HyperWorks仿真产品的相互作用，比如OptiStruct和HyperStudy。对成功的数值优化来说RADIOSS的可扩展性、高品质和稳健性是非常必要的。

高性能工作负载管理

为了最小化计算时间和保证仿真程序充分利用集群。可以利用HPC工作负载管理计划和管理运行作业。RADIOSS和Altair的PBS Professional有良好集成性，PBS是高可扩展性，安全，可靠，市场领先的工作负载管理产品。PBS 有效安排集群作业，最大限度地利用集群，减少得到结果的时间，简化集群工作负载管理。（请下载阅读原文）