abaqus加速計(jì)算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus加速計(jì)算的視頻教程
如何用高性能計(jì)算加速CAE仿真性能
適用人群：CAE仿真性能學(xué)習(xí)者與從業(yè)者 參加本次課程，您將學(xué)到： 1、不同的CAE應(yīng)用該如何配置高性能計(jì)算 2、引入HPC及云平臺(tái)加速現(xiàn)有資產(chǎn)價(jià)值 3、Altair PBS關(guān)鍵技術(shù)介紹 課程討論群：521081146 進(jìn)群查看群文件免費(fèi)領(lǐng)取：1.直播課件 2.Altair官方內(nèi)部資料
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齒輪嚙合剛度和傳遞誤差的計(jì)算及不同軟件結(jié)果的對比并基于Abaqus計(jì)算演示
本課程主要為基于Abaqus的齒輪嚙合剛度和傳遞誤差的計(jì)算及不同軟件結(jié)果的對比，詳細(xì)課程主要包括以下內(nèi)容： 1、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)激勵(lì)系統(tǒng)介紹； 2、介紹了嚙合剛度基礎(chǔ)知識，包括嚙合剛度的定義和嚙合剛度的周期性； 3、介紹了傳遞誤差基礎(chǔ)知識，包括什么是傳遞誤差，傳遞誤差和嚙合剛度的關(guān)系； 4、基于Abaqus計(jì)算了齒輪的嚙合剛度和傳遞誤差并和其他軟件進(jìn)行比較； 5、詳細(xì)展示了Abaqus
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abaqus加速計(jì)算的實(shí)例教程
以近藤正明教授為首的研究人員等專家在《下一代高級計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施白皮書》中預(yù)計(jì)，未來將需要“專用或半專用硬件加速器”作為這十年計(jì)算的必備功能。 ”以及 Hennessy 和 Patterson 在他們的論文“計(jì)算機(jī)架構(gòu)的新黃金時(shí)代”中。
As long as we are talking about dedicated accelerators, why stop at GPUs? Optimizing for different types of accelerators is a great objective, but we don’t want to write different code for different types of accelerators. We believe that the industry will benefit from a standardized language, that everyone can contribute to, collaborate on, is not locked into a particular vendor, and can evolve organically based on its members and public requirements.
既然我們談?wù)摰氖菍Ｓ?em>加速器，為什么只停留在 GPU 上呢？ 針對不同類型的加速器進(jìn)行優(yōu)化是一個(gè)偉大的目標(biāo)，但我們不想為不同類型的加速器編寫不同的代碼。 我們相信，該行業(yè)將受益于標(biāo)準(zhǔn)化語言，每個(gè)人都可以做出貢獻(xiàn)、進(jìn)行協(xié)作，不會(huì)被鎖定到特定的供應(yīng)商，并且可以根據(jù)其成員和公眾要求有機(jī)發(fā)展。
展開 分享幾個(gè)我司為客戶提供的高性能計(jì)算服務(wù)器案例，LSDYNA軟件提速數(shù)倍。
1. 如下圖，客戶采用自有的工作站進(jìn)行射流沖擊仿真，運(yùn)行至250微秒用時(shí)3天多，我司服務(wù)器運(yùn)行至250微秒只需3小時(shí)，提速24倍+。
2. LSDYNA爆炸仿真，客戶自己電腦用時(shí)28小時(shí)，我司集群3小時(shí)完成，提速8倍。
3. 某高校客戶，爆炸仿真，客戶租用工作站12小時(shí)只跑了1000微秒，而我司服務(wù)器跑完6000微秒用時(shí)57分鐘，提速72倍+。
4. 某軍工客戶，爆炸仿真，客戶原有電腦需運(yùn)行155小時(shí)，我司工作站僅需5.3小時(shí)，提速29倍。
如有需要采購服務(wù)器、建設(shè)高性能計(jì)算集群的單位歡迎聯(lián)系。后續(xù)將發(fā)布StarCCM、Fluent、Abaqus等各行業(yè)客戶使用我司服務(wù)器后的性能提升案例。
展開 電功率與每周期時(shí)間步數(shù)曲線
軸功率與每周期時(shí)間步數(shù)曲線
對于電動(dòng)機(jī)模式：
對于發(fā)電機(jī)模式：
在計(jì)算Map圖時(shí)，每個(gè)周期的時(shí)間步數(shù)不宜設(shè)置過大，可以采用默認(rèn)的30步（或者加大到40~60），可平衡計(jì)算速度和精度。
(2)周期數(shù)
Maxwell基于磁場分析結(jié)果，通過后處理的方式計(jì)算鐵心損耗，磁場幅值的建立至少需要半個(gè)電周期，計(jì)算Map圖時(shí)，對于永磁同步電機(jī)，周期數(shù)設(shè)置為2即可，如果使用半周期TDM，可以只計(jì)算半個(gè)電周期。
(3)參數(shù)掃描變量數(shù)的設(shè)置
首先是電流和電流相位角的掃描設(shè)置，Toolkit使用非線性DOE采樣，默認(rèn)的6*10是較平衡的設(shè)置，如需進(jìn)一步提高精度，可在每個(gè)維度增加3～5個(gè)點(diǎn)。其次是轉(zhuǎn)速點(diǎn)的設(shè)置，從2020R1開始，對于同步電機(jī)，Toolkit可取消對轉(zhuǎn)速變量的掃描，取消勾選Specify number of speed sweeppoints，或者直接設(shè)置為1即可激活該功能，由于減少了一個(gè)掃描維度，計(jì)算量大幅降低，當(dāng)鐵損系數(shù)與轉(zhuǎn)速無關(guān)時(shí)，建議使用該功能。
6 測試案例
為此，本文拿一個(gè)例子來進(jìn)行測試，測試計(jì)算Map圖所需的時(shí)間，本文開啟DSO設(shè)置，Tasks= Cores = 8，一次性計(jì)算8個(gè)任務(wù)，最終用時(shí)18分鐘就把Map圖結(jié)果計(jì)算完成了，軟件版本為2020R2，相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下。
DSO設(shè)置及計(jì)算過程：
Map計(jì)算結(jié)果：
軟件版本為2020R2，電腦硬件配置如下：
7 總結(jié)
通過設(shè)置周期模型、合理設(shè)置網(wǎng)格剖分、打開DSO及LSDSO加速計(jì)算、合理的ACT參數(shù)設(shè)置等操作后，軟件可以在很短的時(shí)間內(nèi)將電機(jī)的Map圖結(jié)果計(jì)算出來，如本文所述案例，在18min內(nèi)就可將結(jié)果計(jì)算完成。
展開 用Fluent開啟GPU進(jìn)行計(jì)算，過程其實(shí)很簡單，不過現(xiàn)在只找到采用N卡進(jìn)行計(jì)算的方法。首先在開始界面需要設(shè)置并行計(jì)算的核數(shù)與你要用來計(jì)算的GPU數(shù)量，一般電腦都只有一塊顯卡，所以設(shè)置為1就可以了。
打開之后就需要用命令行去打打開顯卡計(jì)算并進(jìn)行設(shè)置，命令行/solve/set/amg-options/amg-gpgpu-options/，后面還需要跟上你想并行計(jì)算的模型比如我這里的壓力耦合計(jì)算，后面是一些精度和求解方法的設(shè)置，其中精度和迭代次數(shù)比較重要，搞得不好反倒會(huì)發(fā)散，比如這里設(shè)置為0.1，如果過大那時(shí)間就會(huì)比較長。
設(shè)置好了之后運(yùn)行就可以了，也沒什么需要注意的，但是有的模型本身就有限制用不了并行加速方法，具體的可以參考這里的內(nèi)容https://www.nvidia.cn/data-center/gpu-accelerated-applications/ansys-fluent/
我這里模型比較小，計(jì)算時(shí)間就2分鐘效果提升不明顯，大的模型會(huì)明顯一些，但顯卡確實(shí)用起來了。
如果是自己編寫的程序想并行求解的會(huì)麻煩很多，但也不是沒有辦法。
后續(xù)更新如何用代碼主要是基于matlab進(jìn)行三維模型計(jì)算，包括讀取網(wǎng)格（基于Openfoam格式的網(wǎng)格），處理拓?fù)洌x散求解一系列流程。
展開 Ansys 工作負(fù)載對內(nèi)存帶寬和計(jì)算能力都有很高的要求，而這些要求會(huì)因多種因素而異，包括數(shù)據(jù)集的大小和所使用的求解器。多年來，我們與高性能計(jì)算 (HPC) 合作伙伴攜手合作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，深知均衡的硬件解決方案能夠最大程度地提高您在硬件和 Ansys 軟件方面的投資回報(bào)。換句話說，投資于能夠加速特定 Ansys 應(yīng)用的技術(shù)才是明智之舉。
以下是關(guān)于如何選擇關(guān)鍵硬件技術(shù)以增強(qiáng) Ansys 仿真運(yùn)行的一些建議。
選擇最適合模擬的處理器
我們先來選擇合適的處理器。我們的一些應(yīng)用程序，例如 Ansys Mechanical、Ansys HFSS 和 Ansys LS-DYNA，都使用了 Intel 高級矢量擴(kuò)展 512 (AVX512) 指令集，因此在 Cascade Lake SP 62xx 和 AP 92xx 系列的 Intel Xeon 可擴(kuò)展處理器上性能非常出色。
雖然高時(shí)鐘頻率的處理器通常是理想之選，但對于運(yùn)行在大型集群上的 Ansys 應(yīng)用（例如 Ansys CFX、Fluent 和 LS-DYNA）而言，其重要性并非那么突出。在大型集群中，通信吞吐量比計(jì)算速度更為重要，因此處理器速度并非那么關(guān)鍵。
通常不建議選擇核心數(shù)最多的處理器，因?yàn)槿绻鸆PU內(nèi)存沒有相應(yīng)增加，可能會(huì)對內(nèi)存帶寬產(chǎn)生負(fù)面影響。大量的核心可能會(huì)降低CFX、Fluent和LS-DYNA的性能，這些軟件通常運(yùn)行在大型集群上。如需了解更多信息，請下載《適用于Ansys Mechanical和Fluent工作負(fù)載的Intel處理器選擇》 白皮書。
選擇合適的記憶方式
對于大多數(shù) Ansys 應(yīng)用來說，選擇足夠的內(nèi)存 (RAM) 至關(guān)重要，這樣才能實(shí)現(xiàn)“核內(nèi)”求解，避免將數(shù)據(jù)分頁到硬盤（“核外”），后者通常速度較慢。
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abaqus加速計(jì)算的最新內(nèi)容
本文檔詳細(xì)說明Abaqus軟件借助 NVIDIA CUDA 實(shí)現(xiàn)Standard 求解器 GPU 加速的完整流程，包含環(huán)境檢查、CUDA 安裝、軟件關(guān)聯(lián)、加速啟用與效果驗(yàn)證全步驟，同時(shí)明確使用限制與常見問題，可直接用于工程仿真配置參考。
文檔目錄為：
一、使用限制與要求
二、檢查電腦 CUDA 支持版本
三、下載適配版本的 CUDA Toolkit
四、CUDA Toolkit
<p>因?yàn)橐抡婊炷疗茐膶?shí)驗(yàn)，考慮用abaqus里面的CDP模型，查閱了相關(guān)資料進(jìn)行了理論總結(jié)，并根據(jù)理論編寫計(jì)算程序。</p><p>ABAQUS中CDP 模型中采用的是混凝土在單軸受力狀態(tài)下的應(yīng)力和非彈性應(yīng)變，非彈性應(yīng)變根據(jù)混凝土的單軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線換算。</p><p>根據(jù)GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土單軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖：</p><p><img src="https://img.jishulink.com
新思科技正與英偉達(dá)合作構(gòu)建一個(gè)開放、安全、硬件加速的 Agentic AI 技術(shù)棧，覆蓋從芯片到系統(tǒng)的全棧需求。
應(yīng)用材料公司與新思科技合作，采用經(jīng)英偉達(dá) cuEST 優(yōu)化的新思科技 QuantumATK? 解決方案，將大規(guī)模動(dòng)態(tài)材料建模中復(fù)雜的量子化學(xué)模擬速度提升了 30 倍。
本田公司利用四個(gè) GB200 實(shí)現(xiàn)了實(shí)用、高保真的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）模擬，與基于 1920 個(gè)云中央處理器核心相比
本文原刊登于Ansys.com：《Ansys Speos Software Enables Optimal Automotive Lighting for BMW Group Using NVIDIA Accelerated Computing》
作者： Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經(jīng)理
編輯整理：孫鴻燁 | Ansys 高級應(yīng)用工程師
“后來在構(gòu)建物理原型時(shí)
ANSYS加速仿真計(jì)算硬件配置建議5個(gè)月前
我們經(jīng)常聽到用戶抱怨新硬件的性能和吞吐量達(dá)不到預(yù)期。對于習(xí)慣了高級軟件需求的工程師來說，這或許并不令人意外。畢竟，為仿真應(yīng)用選購合適的硬件與為電子郵件或客戶關(guān)系管理 (CRM) 應(yīng)用選購臺(tái)式電腦截然不同。您必須根據(jù)仿真需求來匹配處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。
Ansys 工作負(fù)載對內(nèi)存帶寬和計(jì)算能力都有很高的要求，而這些要求會(huì)因多種因素而異，包括數(shù)據(jù)集的大小和所使用的求解器。多年來，我們與高性能計(jì)算
聚碳酸酯(PC)是一種常用的工程塑料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)性能。PC在加工、貯存和應(yīng)用中都會(huì)與空氣接觸，外部環(huán)境極易對其結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響，使得材料發(fā)生不同程度的老化，影響其性能和服役壽命。
因此，本文基于高分子材料的老化動(dòng)力學(xué)模型k=f(I)·f(H)·f(T)，式中f(I)為輻照對材料損傷的函數(shù)描述，f(H)為濕度對材料損傷的函數(shù)描述，f(T)為溫度對材料損傷的函數(shù)描述，老化速率
COMSOL Multiphysics 支持加速計(jì)算。本指南提供了安裝和配置使用此功能所需的軟件的快速設(shè)置說明。?
在 COMSOL Multiphysics 中，GPU 加速可以顯著提高使用間斷伽遼金 （dG） 方法的瞬態(tài)仿真的性能，例如使用壓力聲學(xué)，時(shí)域顯式 接口的仿真，以及用于訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （DNN） 代理模型的性能。此功能適用于 Windows 和 Linux作系統(tǒng)，需要兼容的 NVIDIA
《GPU Computing Guide》是由Dassault Systèmes Deutschland GmbH發(fā)布的有關(guān)CST Studio Suite 2024的GPU計(jì)算指南。涵蓋GPU計(jì)算的各個(gè)方面，包括硬件支持、操作系統(tǒng)支持、許可證、GPU計(jì)算的啟用、NVIDIA和AMD GPU的詳細(xì)信息以及相關(guān)的使用指南和故障排除等內(nèi)容。
1. 硬件支持
- NVIDIA
聲明：貼主目前正在學(xué)習(xí)ABAQUS，對UMAT有一點(diǎn)淺淺的了解，若有不對的地方，請理性留言討論。
貼主的ABAQUS模型即使使用工作站，一運(yùn)行也好幾天，苦惱不已，因此萌生了探討影響計(jì)算速度的相關(guān)因素的想法。
首先影響ABAQUS運(yùn)行速度的最主要因素是模型的復(fù)雜程度，但往往模型是不易更改的，因此本文不做討論，而著重討論容易更改的部分，進(jìn)而提高ABAQUS的運(yùn)行效率。以下對計(jì)算效率的討論均使用了使用
最近在開展分析時(shí)遇到錯(cuò)誤如下：MAXIMUM SIZE OF STATIC WORKSPACE HAS BEEN EXCEEDED. CURRENT WORKSPACE SIZE IS 16384.00 MB. THE SIZE OF THE WORKSPACE CAN BE INCREASED USING THE SYSTEM ENVIRONMENT VARIABLE ABA_SINT_CAP.
