GPU求解器的案例
報名 | 探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新
想了解最新NVIDIA GPU相關技術嗎？
想把握汽車行業在概念設計階段的仿真動向嗎？
想洞察仿真技術究竟為汽車發動機設計研發帶來哪些轉變？
敬請關注11月2日由Ansys與NVIDIA、康明斯聯合巨獻的【探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新】網絡研討會。
隨著汽車等行業不斷推出越來越復雜的產品，這為提高效率和改進工藝留下很大空間。傳統的研發流程中工程師往往在設計中后期階段才采用仿真分析，但如果此時一旦發現問題勢必會讓項目開發周期延長，進而難以應對激烈的市場競爭，因此在流程中盡早地引入仿真技術，有助于更迅速地探索和驗證設計，加快新產品的研發。
Ansys仿真軟件持續更新升級，其中就有相當一部分都是針對汽車行業用戶的，目前Ansys在汽車領域已形成非常完備的行業應用實踐。如近期Mechanical推出的全新短纖維增強復合材料結構分析流程等等；而被廣大用戶所熟知的Ansys Discovery更是專門為設計工程師開發的 “實時仿真設計工具” ，能助力在概念設計階段就提供包括幾何建模及清理、結構、模態、熱及流體（內流及外流）以及拓撲優化等一系列設計及分析功能。
而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。
展開 報名 | 探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新
而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。不僅讓設計團隊能夠在產品開發的早期探索更多設計方案，其所帶來的商業價值也不可小覷：加快產品開發、降低成本以及提高產品性能。
11月2日，【探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新】網絡研討會將邀請來自NVIDIA 行業拓展經理茅勇、Ansys高級應用工程師鄭偉巍，以及康明斯高級設計工程師胡芹共同演繹設計工程師如何快速探索概念、執行迭代與創新。會議將分享NVIDIA 最新工業級GPU技術，其計算能力如何助力Ansys Discovery這一開創性仿真軟件在汽車行業應用中提高產品性能，也近距離聆聽Discovery在康明斯的實際應用，促進設計和分析團隊之間實現更好的溝通。
展開 11/2 探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新
想了解最新NVIDIA GPU相關技術嗎？
想把握汽車行業在概念設計階段的仿真動向嗎？
想洞察仿真技術究竟為汽車發動機設計研發帶來哪些轉變？
敬請關注11月2日由Ansys與NVIDIA、康明斯聯合巨獻的【探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新】網絡研討會。
隨著汽車等行業不斷推出越來越復雜的產品，這為提高效率和改進工藝留下很大空間。傳統的研發流程中工程師往往在設計中后期階段才采用仿真分析，但如果此時一旦發現問題勢必會讓項目開發周期延長，進而難以應對激烈的市場競爭，因此在流程中盡早地引入仿真技術，有助于更迅速地探索和驗證設計，加快新產品的研發。
Ansys仿真軟件持續更新升級，其中就有相當一部分都是針對汽車行業用戶的，目前Ansys在汽車領域已形成非常完備的行業應用實踐。如近期Mechanical推出的全新短纖維增強復合材料結構分析流程等等；而被廣大用戶所熟知的Ansys Discovery更是專門為設計工程師開發的 “實時仿真設計工具” ，能助力在概念設計階段就提供包括幾何建模及清理、結構、模態、熱及流體（內流及外流）以及拓撲優化等一系列設計及分析功能。
而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。
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而當Ansys Discovery 融入NVIDIA GPU先進的計算能力將大放異彩，Discovery借助實時 GPU 求解器提供即時 3D 設計仿真，能夠實現交互設計探索和快速的產品創新。不僅讓設計團隊能夠在產品開發的早期探索更多設計方案，其所帶來的商業價值也不可小覷：加快產品開發、降低成本以及提高產品性能。
11月2日，【探究實時仿真GPU求解器加速汽車行業設計創新】網絡研討會將邀請來自NVIDIA 行業拓展經理茅勇、Ansys高級應用工程師鄭偉巍，以及康明斯高級設計工程師胡芹共同演繹設計工程師如何快速探索概念、執行迭代與創新。會議將分享NVIDIA 最新工業級GPU技術，其計算能力如何助力Ansys Discovery這一開創性仿真軟件在汽車行業應用中提高產品性能，也近距離聆聽Discovery在康明斯的實際應用，促進設計和分析團隊之間實現更好的溝通。
展開 
CFD仿真 | 使用NVIDIA GPU加速仿真：本地部署和云解決方案
使用A100和A10 GPU在由AWS軟件支持的Ansys Gateway上運行Ansys Fluent GPU求解器，在Fluent 2024 R1版本軟件上運行三種案例時實現了并行速度提升。
總而言之，GPU加速計算的采用，尤其是在CFD仿真中的應用，不僅顯著提高了仿真效率，還在成本控制與環保責任方面實現了質的飛躍。
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點播推薦：Ansys Fluent GPU solver 2025 R1新功能介紹
Ansys Fluent原生GPU求解器致力于解決CFD方法在解決工程應用問題時，面臨的計算效率問題，補充傳統的基于CPU的計算資源難以滿足高效計算的要求。本次會議介紹了Ansys Fluent原生GPU求解器的最新測試結果，了解GPU相對于傳統CPU硬件的優勢所在，以及市場上各類型號GPU的支持現狀和基本算力信息；還會介紹基于Fluent GPU支持的最新模型以及工程應用案例，目前點播內容可在Ansys數字資源中心查看，歡迎大家前往觀看。點擊查看點播
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Synopsys與Ansys合而為一，共啟新紀元
一期一會 | 從這里開啟工程仿真的旅程
展開 【今日16:00直播】Ansys Fluent 2026 R1 動力電池新功能介紹
<p>今日16:00，Ansys官方『Ansys Fluent 2026 R1 動力電池新功能介紹』研討會將解讀Ansys Fluent 2026 R1 動力電池模塊新功能，涵蓋GPU求解器、熱失控仿真、降階模型及大規模電池模型處理效率提升等核心更新。感興趣的下滑預約學習??</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/f5a523e26f25470d8511903a6050a3bb"></p><p><strong>時間：4</strong>月21日（星期二），16:00-17:00</p><p><strong>內容簡介：</strong></p><p>Fluent 2026 R1版本電池模塊的更新主要包括GPU求解器支持電池模塊中共軛傳熱計算，熱失控仿真，降階模型訓練；降階模型中面通量分布提升含流量變化的降階模型的預測精度。共節點和非共節點的混合網格使用，以及輕量化模式下的非共節點交界面設定提高處理大規模電池模型的效率。此外還有關于DCiR和LTI+HTC ROM的應用案例展示。</p><p><strong>講師：</strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/0b4ed1ab4bfc48c0afe65de32d07c4b7" width="185"></p><p class="ql-align-center"><strong>陳桂杰 | Ansys 主任應用工程師</strong></p><p>陳桂杰，Ansys高級應用工程師，北京師范大學應用數學專業碩士學位，從事流體仿真工作15年+，專注于汽車，動力電池，儲能等行業應用。
展開 Ansys 2023 R1 新版本正式發布
主要亮點
? 憑借最新推出的Ansys 2023 R1版本，工程師可通過全新的云端選項和多個圖形處理器（GPU）的優化使用，以過去難以企及的速度仿真更復雜的產品
? 通過支持協作式、基于模型的系統工程（MBSE）工作流程，新版本有助于充分發揮仿真的優勢
? 人工智能/機器學習（AI/ML）以及其他先進技術的擴展集成可提高效率并改善用戶體驗
增強仿真性能仿真洞察助推創新
結構產品組合推出新的特性和功能，支持用戶執行更準確可靠、更高效和可定制的仿真分析。例如，憑借Ansys? Mechanical?中的新功能，用戶能夠利用AI/ML來確定運行仿真所需的計算資源和時間。
此外，Ansys 2023 R1還借助高性能計算（HPC）突破硬件容量限制，并采用基于GPU的增強型求解器算法，使用戶能夠更高效地運行大型高保真度仿真。
Ansys? Fluent?計算流體動力學（CFD）軟件中完整發布的多GPU求解器功能，能夠為廣泛的應用充分發揮多個GPU的強大功能，從而顯著減少求解時間和總功耗。此次完整發布版本增加了對組分輸運、非剛性（non-stiff）反應流以及大渦仿真（LES）增強數值計算的支持。
由AWS提供支持的Ansys Gateway，使開發人員、設計人員和工程師能夠隨時隨地，在幾乎任何設備上通過Web瀏覽器管理其完整的Ansys仿真和計算機輔助設計工程（CAD/CAE）項目。新版本不僅有助于設計團隊快速創建或調整虛擬機和HPC集群規模，而且還能夠通過AWS云端訂閱和靈活的單點登錄SSO功能簡化團隊對企業云環境的訪問。
展開 Ansys Fluent：CFD 創新史
2022 年：Live-GX 多 GPU 求解器和 PyFluent
如前所述，Fluent 一直是使用 GPU 技術進行模擬的開拓者，并且在 2022 年通過引入原生多 GPU 求解器將其提升到一個新的水平。這種全新的多 GPU 求解器為穩態和瞬態 CFD 仿真提供了許多好處，包括減少仿真求解時間、硬件成本和功耗，同時具有與 CPU 求解器相同的精度，并且沒有我們之前的 GPU 卸載的所有限制提及。
使用 2022 年推出的本機多 GPU 求解器時，六個高端 GPU 可提供與 2,000 多個 CPU 相同的性能。
最后，Fluent 引入了PyFluent ，這是一個開源庫，可以使用 Python 訪問從預處理到后處理的所有 Fluent 命令。PyFluent 旨在結合強大的同行社區、鼓勵重用的編程語言（例如 Python）和 Ansys 最先進的仿真堆棧，以創造無限的可能性。
未來的創新怎么樣？
Fluent 不斷推出尖端創新，這些創新改變了 CFD 模擬的執行方式，并為行業樹立了標準。
我們的研發承諾是不斷創新，以便我們的客戶可以使用最先進的軟件，以前所未有的方式不斷突破性能、準確性、生產力和可持續性的極限。
文章來源：ansys博客
展開 GPU引領CAE仿真算力革命
在軟件層面，NVIDIA的CUDA生態通過提供完整的編程接口和工具鏈，讓開發者可以方便地將計算任務分配到GPU上執行，實現計算資源從CPU到GPU的轉移，顯著提升性能。
近年來，眾多CAE供應商都開始利用GPU加速。例如：
Ansys在2021年發布了GPU版本的Fluent求解器，且在Icepak、Structural Mechanics和HFSS中采用了GPU加速線性求解功能。
?？怂箍档腗SC Apex Generative Design借助NVIDIA的CUDA框架，實現了設計、網格化和分析功能的融合。
西門子2022年發布了首個GPU版本的Simcenter STAR-CCM+，專注于車輛外部空氣動力學應用。
Altair在2022年前后也發布了全GPU版本的LBM求解器。
達索系統（Dassault Systèmes）在電磁仿真中采用了GPU版本的時域有限差分方法。
Dyna和Nastran也采用了GPU技術，加速線性方程組的求解。
2024年，COMSOL Multiphysics發布了GPU版本的聲學仿真求解器。
截至目前，已有來自10多個ISV的120多個CAE應用通過GPU實現了加速。隨著GPU自身的持續升級和優化，CAE仿真獲得了更高的性能和更好的擴展性。
當前，云道智造也在積極探索GPU加速技術，通過引入更高的算力提升仿真效率，助力客戶降低硬件成本，縮短研發周期，加速產品上市進程，增強市場競爭力。
在今年即將發布的伏圖（Simdroid）6.0中，我們將正式推出GPU版本的求解器。
展開 ANSYS Fluent 2022R1新功能 | 前處理、求解器和后處理性能改善!
自定義平面和多孔介質用于表達式
求解器功能改進
1）多GPU求解器
2022 R1版本的Fluent，推出了一個全新的多GPU求解器，盡管還是Beta功能，有一定的應用局限，但是測試結果顯示出了驚人的結果。如圖5所示的汽車外氣動模擬，采用1.05億網格，單精度+GEKO模型，在一個A100 80G顯卡上運行，每2s可迭代一次，從初始化到收斂僅用了20分鐘。一個NVIDIA A100 GPU的計算性能相當于640個AMD Milan核，ANSYS一些內部測試顯示，GPU服務器與同等的HPC集群相比，功耗降低了4倍，硬件成本降低了7倍。
圖5. GPU求解器加速比
2）專用的航空氣動模擬界面
Fluent引入了一個新的氣動界面，專門用于航空外氣動模擬，完整的實現從網格導入到結果后處理整個流程，并整合了最新的求解器和收斂增強功能，適用于亞音速到高超音速流動，也可以在界面內實現飛行條件參數化計算。
圖6. Fluent Aero Workspace
3）氣動噪聲
ANSYS Sound是一款后處理工具，可以通過聲音質量標準和聽覺測試對聲音進行分析和優化。Fluent 2021版本即增加了與ANSYS Sound的接口，2022 R1版本將該功能進行了擴展，增加了一個“ Ansys SoundAnalysis”對話窗口，可以使用來自某個位置的聲壓信號，并應用一個傳遞函數來模擬給定位置的聲音，如果有多個聲源，例如風噪、HVAC噪聲和電機噪聲，還可以分析在接收器位置這些聲源的合成效果。
展開 Ansys 2023 R1 新版本正式發布
Ansys? Fluent?計算流體動力學（CFD）軟件中完整發布的多GPU求解器功能，能夠為廣泛的應用充分發揮多個GPU的強大功能，從而顯著減少求解時間和總功耗。此次完整發布版本增加了對組分輸運、非剛性（non-stiff）反應流以及大渦仿真（LES）增強數值計算的支持。
由AWS提供支持的Ansys Gateway，使開發人員、設計人員和工程師能夠隨時隨地，在幾乎任何設備上通過Web瀏覽器管理其完整的Ansys仿真和計算機輔助設計工程（CAD/CAE）項目。新版本不僅有助于設計團隊快速創建或調整虛擬機和HPC集群規模，而且還能夠通過AWS云端訂閱和靈活的單點登錄SSO功能簡化團隊對企業云環境的訪問。
Ansys 2023 R1版本更新中，包括在Ansys Fluent中完整發布面向各種應用的多GPU求解器功能（如圖）
工作流程集成與自動化
此外，Ansys 2023 R1還基于材料、仿真流程和數據管理（SPDM）、優化以及MBSE功能，通過支持智能工作流程自動化和協作來提高工程效率。Ansys Connect產品組合進一步改善用戶體驗，提供新集成特性和易用的功能，更加輕松地支持最新流程、工具和數據互聯互通，為不同的工程團隊協作帶來更多便利。
日立工業與控制解決方案公司MBSE設計中心總經理Takeo Hashimoto指出：“我們相信Ansys仿真工具與MBSE的集成，能夠使我們了解整個設計流程，從而降低開發成本，提高工程效率，促進創新和設計出極具競爭力的產品。
展開 
CFD在心血管系統研究中的應用，速度較國外商軟顯著提升
仿真性能對標
國外S軟件核并行時間
自研GPU版1卡并行時間
國外S軟件在16核配置下仿真500步，耗時378s。相同的網格與模型配置下，采用VirtualFlow非結構求解器求解，在1塊GPU顯卡的情況下，同樣計算500步，需要51s。可見自研非結構求解器的GPU版本計算效率是商軟CPU計算的7~8倍。
c、與離散元軟件DEMms耦合
在多物理場耦合數值方法及 CFD-DEM 單向耦合解析的基礎上，針對紅細胞與血流場的相互作用，雖正常生理狀態下紅細胞體積分數為 35%~50%，屬于高濃度顆粒體系，二者相互作用具有強耦合特性，但為演示單向耦合，特設計如下測試算例。
該測試算例的核心是對紅細胞相關參數進行特殊設定，以滿足單向耦合的適用條件。在算例中，我們將紅細胞的體積分數大幅降低至5% 以下，使其處于稀薄顆粒體系范疇。此時，可近似認為紅細胞對血流場無顯著擾動，僅需考慮血流場對紅細胞的作用力，符合單向耦合 “上游計算結果驅動下游仿真，下游結果不反作用于上游” 的特征。
基于積鼎的顆粒流求解器DEMms，與非結構求解器耦合，實現紅細胞在血管中流動的耦合仿真。通過下圖耦合仿真結果可見，紅細胞在中間交匯處容易聚集。通過耦合仿真，可以對血栓形成的研究體統理論依據。
三、VirtualFlow非結構求解器的特點
1. VirtualFlow2025版中的求解器可分結構模塊求解器和非結構模塊求解器。比于傳統國外F軟件等商軟，只能提供一種模式，軟件的仿真場景有更大適用性。
2. 同時支持CPU和GPU計算
a. GPU原生支持，性能不亞于國際主流GPU求解器
b. CPU支持多線程和多進程混合并行模式
c.同時適配國際主流和國內多種CPU/GPU
3.
展開 CFD在心血管系統研究中的應用，速度較國外商軟顯著提升
仿真性能對標
國外S軟件核并行時間
自研GPU版1卡并行時間
國外S軟件在16核配置下仿真500步，耗時378s。相同的網格與模型配置下，采用VirtualFlow非結構求解器求解，在1塊GPU顯卡的情況下，同樣計算500步，需要51s?？梢娮匝蟹墙Y構求解器的GPU版本計算效率是商軟CPU計算的7~8倍。
c、與離散元軟件DEMms耦合
在多物理場耦合數值方法及 CFD-DEM 單向耦合解析的基礎上，針對紅細胞與血流場的相互作用，雖正常生理狀態下紅細胞體積分數為 35%~50%，屬于高濃度顆粒體系，二者相互作用具有強耦合特性，但為演示單向耦合，特設計如下測試算例。
該測試算例的核心是對紅細胞相關參數進行特殊設定，以滿足單向耦合的適用條件。在算例中，我們將紅細胞的體積分數大幅降低至5% 以下，使其處于稀薄顆粒體系范疇。此時，可近似認為紅細胞對血流場無顯著擾動，僅需考慮血流場對紅細胞的作用力，符合單向耦合 “上游計算結果驅動下游仿真，下游結果不反作用于上游” 的特征。
基于積鼎的顆粒流求解器DEMms，與非結構求解器耦合，實現紅細胞在血管中流動的耦合仿真。通過下圖耦合仿真結果可見，紅細胞在中間交匯處容易聚集。通過耦合仿真，可以對血栓形成的研究體統理論依據。
三、VirtualFlow非結構求解器的特點
1. VirtualFlow2025版中的求解器可分結構模塊求解器和非結構模塊求解器。比于傳統國外F軟件等商軟，只能提供一種模式，軟件的仿真場景有更大適用性。
2. 同時支持CPU和GPU計算
a. GPU原生支持，性能不亞于國際主流GPU求解器
b. CPU支持多線程和多進程混合并行模式
c.同時適配國際主流和國內多種CPU/GPU
3.
展開 2026 R1 | Ansys流體仿真專題網絡研討會上線（共7場）
Ansys計算流體力學（CFD）產品憑借經過廣泛驗證的求解器能力和高精度結果，正在幫助工程師在更短時間內完成復雜的設計驗證，實現性能與安全性的雙重提升。在近期發布的 “Ansys 應用類系列網絡研討會全面上線”中，即將推出7場流體仿真專題內容，重點呈現Ansys 2026 R1流體產品的最新進展，包括Fluent在GPU物理模型與算法上的持續升級，支持更廣泛應用場景并兼顧精度與效率；同時通過Fluent Web界面與高性能計算（HPC）能力的增強，大幅提升用戶使用體驗與計算效率。此外，FreeFlow、Rocky、CFX、TurboGrid及Thermal Desktop等產品在多物理場耦合、產品集成與建模精度方面也實現了顯著提升。
本系列內容面向所有從事流體仿真、熱管理及相關工程設計的技術人員，幫助用戶全面掌握最新工具能力與應用方法，誠邀您積極報名參會，深入了解Ansys CFD如何驅動工程創新。
4/15 | Ansys eVTOL總體解決方案2026更新簡介
講師簡介：
姚翔 | Ansys 高級應用工程師
主題簡介：主要介紹Ansys CFD 2026最新版本在電動垂直起降飛行器(eVTOL)產品解決方案的重要提升，包括：全新Fluids One一體化仿真流程、快速八叉樹網格功能、GPU加速求解及后處理功能的應用案例，基于全面提升后的Morph優化方法進行旋翼氣動及噪聲優化應用案例，FENSAP飛行器聯合旋翼結冰防冰解決方案等。助力飛行汽車、無人機等設計工程師提升產品性能。
展開 下午16:00直播！Ansys Fluent 2023 R1新功能概覽
在2023R1中，Ansys又一次向忠實的Fluent擁躉提供了琳瑯滿目的新“武器”——耀眼如原生的多GPU求解器、氫能相關的大量新模型和PyFluent/PyConsole?；蛘呗務卟灰詾橐?，用者可能會大吃一驚的一些功能——直接的ECAD處理流程、內置的幾何參數化流程、虛擬葉片模型等等、極富真實感的OSPRay射線追蹤渲染技術、氣動光學分析模型……我們將盡可能的在這一場活動中展示更多的內容；但是，和往年一樣，Fluent中的新功能實在太多！今年，我們后續還將展開幾期專門的線上活動，就其中幾個重要的方面，例如GPU算法、電池等進行專述，請大家持續關注！
演講人介紹
馬世虎，Ansys 首席應用工程師
畢業于大連理工大學動力工程系，碩士學位。
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