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并行運(yùn)算

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創(chuàng)建者：光芯片高頻實(shí)驗(yàn)室 創(chuàng)建時間：2019-07-31

并行運(yùn)算的視頻教程

ABAQUS三維銑削仿真-多核-并行運(yùn)算
ABAQUS三維銑削仿真-多核-并行運(yùn)算

ABAQUS 銑削 切削 多核運(yùn)算 并行運(yùn)算 Johnson-Cook模型 JC模型 多核運(yùn)算能充分利用電腦性能，加快運(yùn)算效率。 ABAQUS銑削仿真-三維立體方槽銑削仿真范例，視頻里面包含詳細(xì)的材料、分析步、接觸、邊界、加載、網(wǎng)格等參數(shù)設(shè)置。方槽的銑削分成了兩步，第一步鉆削，第二步向下銑削。 介紹了銑削仿真的多核計算方法。

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[案例專題]SU2系列課程之一：Linux系統(tǒng)下SU2的編譯安裝及使用
[案例專題]SU2系列課程之一：Linux系統(tǒng)下SU2的編譯安裝及使用

課程內(nèi)容包括： CentOS系統(tǒng)下Intel Parallel Studio 2018的安裝過程 CentOS系統(tǒng)下Tecplot 360 2015的安裝過程 CentOS系統(tǒng)下SU6.2版本的編譯、安裝過程（包括Anaconda軟件的安裝過程） 通過一個簡單算例的運(yùn)行，介紹了SU2設(shè)置文件中各個參數(shù)的含義，演示SU2串行和并行運(yùn)算命令，以及如何得到流場文件和物面參數(shù)

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并行運(yùn)算圖1

并行運(yùn)算的實(shí)例教程

備注： 本文主要應(yīng)用場景，有2臺以上運(yùn)算PC，或者同時有2個以上到案子分別提交到不同到PC上運(yùn)算（MoldFlow不支持一個算例多個PC并行運(yùn)算），使用JOB Manager直接在一臺PC上進(jìn)行前后處理，求解時指定不同到案子在不同到PC上計算，不需要手動COPY前處理文件到其他PC或者在多臺PC上進(jìn)行處理前后處理，便于分析人員管理數(shù)據(jù)，節(jié)省時間；直白一點(diǎn)，就是只在一臺PC上做前后處理，在多臺PC上做運(yùn)算； MoldFlow 支持多個算例在一臺PC或者多臺PC上同時運(yùn)算，很多小伙伴都是在一臺機(jī)子上設(shè)置好前處理文件，然后COPY到其他的PC上提交運(yùn)算，這種方法很費(fèi)勁而且不利于管理，下面將詳細(xì)的說明如何使用一臺主機(jī)的多個案子提交到多臺主機(jī)上進(jìn)行運(yùn)算的方法； 基本環(huán)境安裝： MoldFlow安裝包一般含有Moldflow Insight和Moldflow Synergy兩份安裝文件;很多小伙伴都搞不明白為啥軟件不整合到一個安裝包里，分開兩次安裝，很麻煩；這里要先解釋一下： Moldflow Synergy實(shí)際就是MlodFlow的前后處理軟件，其用來導(dǎo)入CAD模型，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界工藝條件，結(jié)果后處理等； 而Moldflow Insight軟件實(shí)際就是MoldFlow的求解器，主要就是用來將前處理文件計算得到結(jié)果文件。
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*CONTROL_MPP_DECOMPOSITION_DISTRIBUTE_ALE_ELEMENTS 為了保證 ALE 單元均勻的分布到所有處理器 *CONTROL_MPP_IO_NOD3DUMP 禁止 dump 文件的輸出 *CONTROL_MPP_IO_NODUMP 禁止輸出 dump 文件和重啟動文件 *CONTROL_MPP_IO_NOFULL 禁止輸出完整的重啟動文件
在這種情況下之前介紹的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(OpenTURNS)以及并行和耦合并行計算管理(YACS)就很有用了。在接下來的案例中我們將介紹利用Salome YACS和Salome OpenTURNS模塊耦合核安全嚴(yán)重事故分析軟件MAAP的應(yīng)用案例。 耦合案例介紹 Salome的YACS模塊針對OpenTURNS模塊有專門的適配函數(shù)，可以允許在高性能并行機(jī)上進(jìn)行并行運(yùn)算管理。一般來說利用YACS和OpenTURNS進(jìn)行耦合并行運(yùn)算首先需要在本地定義好實(shí)驗(yàn)以及計算流程，隨后交由并行機(jī)計算，最終得出可視化結(jié)果和分析。接下來我們將逐一介紹每一個步驟。 首先是參數(shù)定義和計算流程設(shè)置部分。在這個研究案例中我們定義了16個可能影響核電站嚴(yán)重事故過程的輸入?yún)?shù)以及1個作為研究對象的輸出量。這些輸入和輸出需要首先和計算流程一起被定義到Y(jié)ACS當(dāng)中，最終生成一個xml格式的計算流程文件。如下圖所示，計算流程包括所有的輸入和輸出變量（分別放在EtudeToCode以及CodeToEtude節(jié)點(diǎn)里），計算單元 (MAAP節(jié)點(diǎn)) 以及它們之間的邏輯和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。之后這個流程將被導(dǎo)入到OpenTURNS中作為計算模型來被調(diào)用。 第二部分是OpenTURNS負(fù)責(zé)的不確定性分析。和之前介紹的一樣，在OpenTURNS中我們可以定義所有輸入變量的概率分布方式和范圍，最終確定我們不確定分析的設(shè)置。 在正式進(jìn)入計算步驟的時候我們可以直接通過OpenTURNS的GUI進(jìn)行操作。
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<p class="ql-align-center"><br></p><p> 從LS-DYNA的近幾個版本的發(fā)展趨勢看，MPP版本逐漸會成為主力，SMP版本大概率會淘汰掉（或者被HYB取代掉），那么如何使用MPP版本就是大家必須面對的一個課題；&nbsp; &nbsp; </p><p> 在上一篇中提及了，MPI目前有3大類，分別是：intel、MicroSoft、IBM，都是能夠滿足MPP并行運(yùn)算的需求，其中IBM的platform平臺需要收費(fèi)，所以沒有機(jī)會測試，一般和諧版用戶只能使用INTEL或者M(jìn)S平臺；&nbsp; &nbsp;</p><p> 使用MPP版本，INTEL和MS的MPI庫至少要裝一個，當(dāng)然也可以兩個都安裝，從測試過程看，ITNEL的在大多數(shù)領(lǐng)域都比MS的快約5%-10%左右，但是穩(wěn)定性稍差，部分算例有計算失敗的風(fēng)險；&nbsp; &nbsp;下面簡要描述：（所有環(huán)境基于ANSYS 安裝包）：最簡單的方法就是，打開ANSYS界面：選擇以安裝MPI以用于ANSYS并行運(yùn)算<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/f8ef56c546ce05b5c3fce1e27d2cce30.png">兩種安裝方式： INTEL 和MS<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/f2d3cc39fa66f87836df0598f82fcf84.png">&nbsp; &nbsp; &nbsp; 如果是沖壓計算領(lǐng)域，筆者建議安裝MS版本，目前ANSYS Forming 2025 R2中，自帶的就是MS版本的求解器；<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/0ae21ccf64441a2fa91b3c87d3635894
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https://www.hpc365.cn/ 目前最大可以支持48核并行運(yùn)算，支持Abaqus,Ansys等常用軟件。 下圖是收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（網(wǎng)站上都可以看到詳細(xì)信息），real白菜價。。。 簡單來說，就是下載一個客戶端，遠(yuǎn)程操控一臺強(qiáng)大的計算機(jī), 不需要自己維護(hù)，不用花巨資購買超算，不用考慮折舊，自己的電腦提交任務(wù)后就能用來打游戲。。。 現(xiàn)在還實(shí)行邀請注冊制，只要獲得邀請碼才可以注冊哦，我這里可以提供一定數(shù)額的邀請碼，每個邀請碼內(nèi)含365元，所以大家是完全可以免費(fèi)用一段時間噠~！可以覺得好用再充值。 如果產(chǎn)生消費(fèi)，可以開發(fā)票 有需要的同學(xué)可以在技術(shù)鄰私信我，或者在這里留言哦，也可以發(fā)郵件至525731205@qq.com索要（標(biāo)題：邀請碼）。
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并行運(yùn)算圖2

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并行運(yùn)算的最新內(nèi)容

03 計算效率瓶頸解決方案 方案一：多次作業(yè)并行運(yùn)算，找出合適運(yùn)算規(guī)模 不同的大規(guī)模作業(yè)需要不同的優(yōu)化方式，其中包括優(yōu)化數(shù)據(jù)讀寫策略、優(yōu)化網(wǎng)格劃分、找到合適的最佳并行規(guī)模。
課程同時講解OpenFOAM并行計算高效運(yùn)行方法，包括計算域分解方法，實(shí)現(xiàn)多處理器并行運(yùn)算，提升大規(guī)模反應(yīng)流仿真效率。 完成課程學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者能夠獨(dú)立完成OpenFOAM燃燒仿真的搭建、運(yùn)行與后處理分析，理解反應(yīng)流求解器的核心模型，解讀溫度場、組分分布、反應(yīng)區(qū)域等仿真結(jié)果，該知識可應(yīng)用于能源系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)、火災(zāi)模擬、推進(jìn)系統(tǒng)、化工過程仿真等領(lǐng)域。
03 計算效率瓶頸解決方案 方案一：多次作業(yè)并行運(yùn)算，找出合適運(yùn)算規(guī)模 不同的大規(guī)模作業(yè)需要不同的優(yōu)化方式，其中包括優(yōu)化數(shù)據(jù)讀寫策略、優(yōu)化網(wǎng)格劃分、找到合適的最佳并行規(guī)模。
damask在windows下使用的案例效果如下： 在編譯過程中測試了下圖所示的案例，分別是BCC鐵，位錯密度模型，F(xiàn)CC鋁，ＨＣＰ鎂合金，ＨＣＰ鈦合金，各項同性的粘塑性模型，taylor模型等以及動態(tài)顯示vumat的實(shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果良好，計算效率相較于linux平臺要稍快一些，指的注意的是，當(dāng)前采用單核心計算，在后續(xù)的過程中會對整體的damask代碼進(jìn)行完整的重構(gòu)，充分支持多核心并行計算，即運(yùn)算效率會顯著提到
官方案例如下： 其中第一個文件是單晶的材料屬性文件，定義和使用原生的damsk求解器格式完全一致，第二個文件時多晶模型，邊界和網(wǎng)格文件，內(nèi)容如下圖所示： 可以直接打開MARC軟件在文件夾終端對應(yīng)（mentat） 主界面如圖所示： 然后導(dǎo)入官方案例如下圖所示（不同顏色表示不同材料） 提交運(yùn)算并選擇用戶子程序即可： 運(yùn)行時可以根據(jù)電腦的核心進(jìn)行多核并行運(yùn)算
<p class="ql-align-center"><br></p><p> 從LS-DYNA的近幾個版本的發(fā)展趨勢看，MPP版本逐漸會成為主力，SMP版本大概率會淘汰掉（或者被HYB取代掉），那么如何使用MPP版本就是大家必須面對的一個課題；&nbsp; &nbsp; </p><p> 在上一篇中提及了，MPI目前有3大類，分別是：intel、MicroSoft、IBM，都是能夠滿足MPP并行運(yùn)算的需求
*CONTROL_MPP_DECOMPOSITION_DISTRIBUTE_ALE_ELEMENTS 為了保證 ALE 單元均勻的分布到所有處理器 *CONTROL_MPP_IO_NOD3DUMP 禁止 dump 文件的輸出 *CONTROL_MPP_IO_NODUMP 禁止輸出 dump 文件和重啟動文件 *CONTROL_MPP_IO_NOFULL
03 計算效率瓶頸解決方案 方案一：多次作業(yè)并行運(yùn)算，找出合適運(yùn)算規(guī)模 不同的大規(guī)模作業(yè)需要不同的優(yōu)化方式，其中包括優(yōu)化數(shù)據(jù)讀寫策略、優(yōu)化網(wǎng)格劃分、找到合適的最佳并行規(guī)模。
</p><p>IST網(wǎng)格技術(shù)為大壩和下游復(fù)雜區(qū)域地形網(wǎng)格的快速生成提供了非常友好的解決方案，軟件支持導(dǎo)入STL、STP、IGS等主流通用幾何格式文件，快速生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，可節(jié)省大量的前處理時間，而且更有利于并行運(yùn)算。
5、技術(shù)領(lǐng)先，采用多核并行運(yùn)算技術(shù)，流暢運(yùn)行超大圖紙，而且圖紙越大這種優(yōu)勢越明顯！據(jù)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，浩辰CAD在運(yùn)行速度、功能完備度、穩(wěn)定性等方面處于世界領(lǐng)先的地位！ 6、新一代的云協(xié)同CAD產(chǎn)品，基于圖紙的上云，可以在軟件中實(shí)現(xiàn)項目建群、語音文字溝通、實(shí)時共享聊圖、實(shí)時的云批注等等，實(shí)現(xiàn)電腦、手機(jī)、網(wǎng)頁、平板等終端同步設(shè)計。