ansys并行計(jì)算速度慢的案例
ANSYS的并行計(jì)算
對(duì)于接觸類非線性問(wèn)題，搜索接觸單元及其計(jì)算過(guò)程都耗費(fèi)大量的時(shí)間，在沒(méi)有超級(jí)計(jì)算機(jī)的情況下，做一個(gè)大型的像沖壓類的接觸分析需要成月的計(jì)算，而并行計(jì)算可以將大型的問(wèn)題離散成幾個(gè)相關(guān)的部分，每一部分都分別同時(shí)計(jì)算，這樣就會(huì)大大減少求解時(shí)間。
所以請(qǐng)各位ansys這方面的專家和愛(ài)好者多多參與進(jìn)來(lái)，進(jìn)行討論。
ANSYS Workbench 并行計(jì)算設(shè)置
復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析、流體分析通常需要較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，利用ANSYS
Workbench的并行求解功能，可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的性能，將仿真分析的求解時(shí)間大大縮短。
1.以一個(gè)靜力分析系統(tǒng)為例（如下圖）
2.雙擊上圖中靜力分析系統(tǒng)中的 Model，啟動(dòng)分析界面如下圖
3.依次點(diǎn)擊主菜單的 Tools > Solve Process Settings，出現(xiàn)如下對(duì)話框
4.點(diǎn)擊上圖中的
Advanced
按鈕，在彈出的下圖對(duì)話框中，即可對(duì)并行計(jì)算的CPU數(shù)量、GPU加速情況進(jìn)行設(shè)置。Workbench默認(rèn)采用2核并行計(jì)算，可根據(jù)本地計(jì)算機(jī)的CPU配置進(jìn)行設(shè)置，GPU加速需要符合ANSYS要求的硬件（顯卡）支持。
展開(kāi) ANSYS Mechanical 2022 新功能：?jiǎn)卧⒔佑|、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算。
文末領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料
下面我們看看具體的更新內(nèi)容：
一、單元部分
增強(qiáng)單元性能加強(qiáng)
面增強(qiáng)單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進(jìn)行反向求解
耦合單元的增強(qiáng)
運(yùn)動(dòng)副單元增強(qiáng)
二、接觸部分
基于Dual Shape函數(shù)的接觸算法
新的自適應(yīng)小滑移選項(xiàng)
殼-實(shí)體組裝件的準(zhǔn)確性改進(jìn)
螺栓預(yù)緊支持通用軸對(duì)稱單元
網(wǎng)格獨(dú)立點(diǎn)焊增強(qiáng)功能
瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)精度改進(jìn)：HHT算法
力矩收斂參考值計(jì)算穩(wěn)健性改進(jìn)
三、斷裂力學(xué)
基于應(yīng)力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應(yīng)相結(jié)合
應(yīng)力比率（R）相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
靜態(tài)裂紋擴(kuò)展的溫度/時(shí)間相關(guān)斷裂準(zhǔn)則
自適應(yīng)裂紋初始化/插入
3D界面單元
動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預(yù)測(cè)增強(qiáng)
分布式求解增強(qiáng)
文章篇幅有限
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展開(kāi) ANSYS Workbench并行計(jì)算及其他基礎(chǔ)設(shè)置教程 ￥1
首先，ANSYS的大部分設(shè)置都可以Tools——options里設(shè)置：
Beta Options設(shè)置：測(cè)試模式，如果在單擊Appearrance,勾選Beta Options模式，則會(huì)在軟件中顯示一些還處于測(cè)試階段的功能，默認(rèn)是被隱藏的，顯示后會(huì)在該功能模塊后添加（Beta）。
regional and language options：軟件語(yǔ)言設(shè)置，ansys 目前只支持四種語(yǔ)言，不包含中文，主要是日語(yǔ)，英語(yǔ)，德語(yǔ)以及法語(yǔ)。個(gè)人覺(jué)得，即使是推出了中文版，也建議大家使用英文版，因?yàn)樵谥袊?guó)這個(gè)學(xué)術(shù)環(huán)境下，關(guān)于同一個(gè)物理概念，不同行業(yè)間都沒(méi)有統(tǒng)一的表述，即使翻譯過(guò)來(lái)，也不是適用于各個(gè)行業(yè)的，交流起來(lái)肯定會(huì)有隔閡，所以使用英語(yǔ)會(huì)更加方便。
3.并行計(jì)算設(shè)置：數(shù)值模擬常常是大規(guī)模的科學(xué)計(jì)算，一般依靠CPU浮點(diǎn)計(jì)算能力進(jìn)行偏微分方程的求解（直接求解法的話更依賴于內(nèi)存），使用多核心并行計(jì)算的方式可以提高計(jì)算性能。但是在使用前，必須進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置：
Tools-solution process-Default execution Mode，默認(rèn)是serial(串行)，下拉即可選擇Parallel（并行）,雖然此時(shí)已經(jīng)開(kāi)啟了并行計(jì)算，但是軟件默認(rèn)的可并行核心數(shù)為2，因此需要更改相應(yīng)核數(shù)，在并行串行計(jì)算設(shè)置下方可輸入核數(shù)，并且在solution process下方的Mechanical APDL中，processors中可以設(shè)置相應(yīng)核數(shù)。一般可設(shè)為20核，此處設(shè)置的核心數(shù)如果超過(guò)了計(jì)算機(jī)實(shí)際的物理核心，求解時(shí)會(huì)發(fā)生警告，但不影響計(jì)算。
展開(kāi) 
ANSYS Workbench并行計(jì)算設(shè)置-燃燒吧，電腦
在ANSYS WB計(jì)算時(shí)，很多人都想把電腦的設(shè)置發(fā)揮大最佳以獲得最短的計(jì)算時(shí)間，本文基于ANSYS2019R2版本，給大家介紹部分并行計(jì)算的設(shè)置，以發(fā)揮電腦的最大性能
1.WB主界面Tools中option的設(shè)置
（1）選擇左側(cè)的solution process，在Default Execution Mode下拉菜單選擇Parallel。
在Default Number of Process處講默認(rèn)的2更改為你自己電腦實(shí)際的物理核數(shù)，因我的電腦是12核，所以該處改為12.
（2）選擇左側(cè)的Mechanical APDL，將Database Memory（MB）改為更大，此處可根據(jù)需要更改，同樣的將Workspace Memory（MB）改為更大，也是根據(jù)需求適當(dāng)更改，將 Process改為自己電腦實(shí)際的物理核數(shù)，此處我的電腦是12。
另外，在option中介紹幾個(gè)其他的小設(shè)置。
①．如果你不想在最后的截圖中顯示你的版本號(hào)和ANSYS的LOGO，可以在Appearance中選擇關(guān)掉，而且還可以在該處更改各種背景的顏色。向下拉勾選Beta Option，可以在整個(gè)軟件中調(diào)出ANSYS中所有的測(cè)試功能。
②．目前市面上大部分教程中的三維建模還是以DM為主，但是從18.0開(kāi)始，ANSYS系統(tǒng)默認(rèn)選擇SCDM，如果需要改為DM，則選擇Geometry Import中，Preferred Geometry Editor下拉菜單選擇DM即可（在這里個(gè)人推薦大家學(xué)習(xí)一下SCDM，我的之前的教程也是以SCDM為主的）。
展開(kāi) 『分享』如何加快ansys的計(jì)算速度
在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算速度是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。下面就如何提高計(jì)算速度作一些建議： 1. 充分利用ANSYS MAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù)，盡可能獲得六面體網(wǎng)格，這一方面減小解題規(guī)模，另一方面提高計(jì)算精度。 2. 在生成四面體網(wǎng)格時(shí)，用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號(hào)單元有20節(jié)點(diǎn)，可以退化為10節(jié)點(diǎn)四面體單元，而92號(hào)單元為10節(jié)點(diǎn)單元，在此情況下用92號(hào)單元將優(yōu)于95號(hào)單元。 3. 選擇正確的求解器。對(duì)大規(guī)模問(wèn)題，建議采用PCG法。此法比波前法計(jì)算速度要快10倍以上（前提是您的計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大）。對(duì)于工程問(wèn)題，可將ANSYS缺省的求解精度從1E-8改為1E-4或1E-5即可。
展開(kāi) ANSYS非線性計(jì)算的收斂和速度
ANSYS中的非線性算法主要有：稀疏矩陣法(SPARSE DIRECT SOLVER)、預(yù)共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強(qiáng)大的算法，一般默認(rèn)即為稀疏矩陣法（除了子結(jié)構(gòu)計(jì)算默認(rèn)波前法外）。預(yù)共軛梯度法對(duì)于3-D實(shí)體結(jié)構(gòu)而言是最優(yōu)的算法，但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時(shí)，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結(jié)構(gòu)，SHELL單元結(jié)構(gòu)，或以此為主的含3-D SOLID的結(jié)構(gòu)，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結(jié)構(gòu)，用預(yù)共軛梯度法；
3）、當(dāng)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時(shí)，用稀疏矩陣法；
4）、當(dāng)不知道用什么時(shí)，可用稀疏矩陣法。
3、非線性逼近技術(shù)。在ANSYS里還是牛頓－拉普森法和弧長(zhǎng)法。牛頓－拉普森法是我們常用的方法，收斂速度較快，但也和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和步長(zhǎng)有關(guān)。弧長(zhǎng)法常被某些人推崇備至，它能算出力加載和位移加載下的響應(yīng)峰值和下降響應(yīng)曲線。但也發(fā)現(xiàn)：在峰值點(diǎn)，弧長(zhǎng)法仍可能失效，甚至在非線性計(jì)算的線性階段，它也可能會(huì)無(wú)法收斂。
為此，盡量不要從開(kāi)始即激活弧長(zhǎng)法，還是讓程序自己激活為好（否則出現(xiàn)莫名其妙的問(wèn)題）。子步（時(shí)間步）的步長(zhǎng)還是應(yīng)適當(dāng)，自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)也是很有必要的。
A：如何加快計(jì)算速度
在大規(guī)模結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算速度是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。下面就如何提高計(jì)算速度作一些建議：
充分利用ANSYS MAP分網(wǎng)和SWEEP分網(wǎng)技術(shù)，盡可能獲得六面體網(wǎng)格，這一方面減小解題規(guī)模，另一方面提高計(jì)算精度。
在生成四面體網(wǎng)格時(shí)，用四面體單元而不要用退化的四面體單元。比如95號(hào)單元有20節(jié)點(diǎn)，可以退化為10節(jié)點(diǎn)四面體單元，而92號(hào)單元為10節(jié)點(diǎn)單元，在此情況下用92號(hào)單元將優(yōu)于95號(hào)單元。
選擇正確的求解器。對(duì)大規(guī)模問(wèn)題，建議采用PCG法。此法比波前法計(jì)算速度要快10倍以上（前提是您的計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大）。
展開(kāi) 云解決方案 | Ansys Gateway顯著提高仿真計(jì)算能力和求解速度
由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway：為仿真而打造
這款云解決方案，即由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway，顯著提高了仿真的計(jì)算能力和求解速度，專用于解決當(dāng)今仿真所具有的海量數(shù)據(jù)、復(fù)雜工作流程和跨職能協(xié)作。
該解決方案可在AWS Marketplace上獲取，其巧妙結(jié)合了全球最全面、最廣泛采用的云平臺(tái)，與Ansys在通過(guò)HPC解決高級(jí)工程問(wèn)題方面的深厚專業(yè)知識(shí)。Ansys專家深知如何將特定的Ansys解決方案與問(wèn)題類型以及最佳HPC配置相匹配，因此，可提供優(yōu)異的“即插即用”性能，其默認(rèn)的虛擬桌面架構(gòu)（VDI）和HPC設(shè)置已經(jīng)針對(duì)工程仿真進(jìn)行了優(yōu)化。
由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway還可為更高級(jí)的用戶提供對(duì)云環(huán)境的完全控制。用戶可以通過(guò)用戶門戶配置自己獨(dú)特的VDI或HPC集群，這些集群可根據(jù)用戶自己的仿真需求進(jìn)行定制。用戶可從AWS云部署模板提供的豐富選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，其中包含CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)容量的各種組合。由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway還為每個(gè)求解器提供推薦的模板類型。
云定制化功能使Ansys Fluent用戶能夠在求解速度和計(jì)算成本之間進(jìn)行平衡，以滿足他們自己的特定需求。有些用戶可能面臨緊迫的期限，需要選擇最快的運(yùn)行時(shí)間，而不考慮成本；而另一些用戶可能不需要快速獲得CFD仿真結(jié)果，并選擇較慢的解決方案運(yùn)行時(shí)間，從而最大限度地降低硬件成本。由AWS亞馬遜云提供支持的Ansys Gateway使仿真用戶能夠自己做出明智的選擇。
展開(kāi) ANSYS模型的Model Order Reduction（提高瞬態(tài)計(jì)算速度數(shù)百倍）
ANSYS模型的MOR步驟：
Model Order Reduction using Ansys & Matlab.rar
(1): 在ANSYS里建模，mesh,以及加載 （不必求解）。
(2): 用HBMAT命令輸出system matrice文件(Example.mac里有對(duì)應(yīng)的code).
(3): 在Matlab里讀入system matrice文件進(jìn)行MOR(code在MOR_ODE.m里).
(4): 在Matlab里用ODE solver求解并project solution back 得到原模型上的解。
限制： 模型必需是linear system response model.
ansys.dat 中包含了用ANSYS得到的MX和MN點(diǎn)的溫度變化曲線， 用來(lái)和MOR結(jié)果做比較。
下圖顯示了用matlab/MOR求解ANSYS模型結(jié)果和直接用ANSYS simulation的結(jié)果的比較，可以看出結(jié)果完全一樣，求解速度提高400倍！
展開(kāi) 提供Ansys計(jì)算結(jié)果（比如加速度值）寫(xiě)成fre文件的命令流
[轉(zhuǎn)貼] 提供Ansys計(jì)算結(jié)果（比如加速度值）寫(xiě)成fre文件的命令流
提供Ansys計(jì)算結(jié)果（比如加速度值）寫(xiě)成fre文件的命令流
將Ansys計(jì)算結(jié)果（比如加速度值）寫(xiě)成fre文件的命令流。位移值更簡(jiǎn)單。
/POST26
NSOL,2,10,U,Y,UY_2 ! 定義第二個(gè)變量為UY_2,值為10號(hào)節(jié)點(diǎn)Y方向的位移,節(jié)點(diǎn)可任選,但要保證其值非0
XVAR,1 ! 定義時(shí)間變量為坐標(biāo)橫軸
PLVAR,2
*GET,num_var,VARI,0, NSETS ! 將變量長(zhǎng)度值賦給變量num_var
k=num_var
*DIM,SYSNOISE_TITLE,CHAR,5,4
SYSNOISE_TITLE(1,1)='SYSNOISE '
SYSNOISE_TITLE(1,2)=' ACCELER '
SYSNOISE_TITLE(1,3)='ATIONS '
SYSNOISE_TITLE(1,4)=' FILE'
SYSNOISE_TITLE(2,1)='Rev 5.5 '
SYSNOISE_TITLE(2,2)=' IBM P2E '
SYSNOISE_TITLE(2,3)='SSL 11'
SYSNOISE_TITLE(2,4)='-AUG-02 '
SYSNOISE_TITLE(3,1)='ACCELERA'
SYSNOISE_TITLE(3,2)='TION_St'
SYSNOISE_TITLE(3,3)='ructure '
SYSNOISE_TITLE(4,1)='11-AUG-2002 '
SYSNOISE_TITLE(4,2)=' 10:07 '
SYSNOISE_TITLE(4,3)=':13 '
SYSNOISE_TITLE(5,1)='TIME'
*CFOPEN,ACCE,fre !
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