在“神工坊”上使用OpenRadioss進行大規模并行仿真，效果如何？

神工坊（高性能仿真）

2023年4月12日 10:02

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Radioss是碰撞仿真領域中十分成熟的有限元仿真軟件，可以對工程中許多非線性問題進行求解，例如汽車碰撞、產品跌落、導彈爆炸、流固耦合分析等等。不僅可以提升產品的剛度、強度、碰撞的安全性能等，還可以在降低產品研發成本的同時提升研發效率。

當地時間2022年9月8日，Radioss所屬公司Altair宣布其顯式動力學求解器Radioss開源，開源的版本為OpenRadioss。

OpenRadioss的開源一時間引起了工程仿真領域廣泛關注，大家積極討論可能帶來的影響。按照Altair官方消息，此次開源主要是秉承 Altair的開放式架構理念，允許每個人（基于開源的Radioss）做出貢獻、推動自己的創新、開發和共享自己的模型以及研究。

這次，神工坊也將OpenRadioss部署到了平臺之上。部署后如何使用以及性能如何呢？我們選用了官方標準碰撞算例進行比對分析。

如何在“神工坊”使用OpenRadioss

登錄“神工坊”高性能仿真平臺后，在仿真計算模塊中，點擊OpenRadioss，按照需求填寫或選擇即可。

其中有“starter”、“engine”和“paraview”三個使用模塊：

“starter”模塊為前處理模塊，不僅可以對_0000.rad為后綴的模型文件進行前處理，還可將LS_DYNA使用的.key文件轉換成OpenRadioss可執行的.rad文件；

“engine”模塊為OpenRadioss的求解程序，使用該功能時，在求解文件中需選擇_0001.rad為后綴的文件。

需要注意的是，在使用“starter”模塊進行前處理時所使用的CPU核數，需要與后續使用“engine”模塊求解時所使用的核數保持一致。

“paraview”模塊為后處理模塊。 “paraview”模塊可將“engine”模塊計算完成后的結果文件轉化為后處理軟件ParaView可執行的.vtk文件，轉換完成可使用神工坊平臺內的ParaView進行后處理，用戶也可將轉換好的文件下載到本地進行處理。

使用該模塊時，求解文件需選擇文件名稱后部為A001的文件，提交后該模塊會將文件夾內符合要求的文件進行全部轉換。下圖為OpenRadioss官方模型Camry Impact Model在ParaView進行后處理。

同時，“神工坊”高性能仿真平臺上部署了前處理軟件HyperMesh，完全可以作為OpenRadioss的前處理工具。

將模型文件導入HyperMesh，完成網格劃分、材料屬性設置、邊界條件等設置后，可導出OpenRadioss可執行的.rad文件。

在“神工坊”上使用OpenRadioss進行大規模并行仿真，效果如何？的圖4

性能對比

以官方算例Camry Impact Model為計算模型，所使用的“神工坊”高性能仿真平臺與其他的仿真云平臺的硬件參數如下表所示。

仿真云

平臺

CPU型號

內存

主頻

神工坊

AMD EPYC 7742

512G

2.25GHz

某仿真云平臺

Hygon 7185

512G

2.4GHz

使用核數分別為16、32、64、128核，同時以每個仿真云平臺16核的計算時間為基本單位計算加速比，計算時間與加速比如下圖所示。

可以發現，“神工坊”高性能仿真平臺使用OpenRadioss進行并行仿真時，表現出了超高的計算效率。 從16核到128核，不同并行規模下，計算用時均明顯少于某仿真云平臺，加速比明顯高于某仿真云平臺 。且在“神工坊”高性能仿真平臺使用32核的計算速度就遠超某仿真云平臺使用64核甚至是128核的計算速度。

結論

“神工坊”高性能仿真平臺在使用OpenRadioss進行并行仿真時， 無論是計算時間還是并行效率，均有較大的相對優勢 。此外，“神工坊”高性能仿真平臺具備圖形化操作功能，能夠在線進行前、后處理工作，方便用戶在線使用OpenRadioss進行全流程仿真作業。