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UltraLAB深耕高性能圖形工作站與異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)領(lǐng)域，針對(duì)COMSOL代理模型的全棧算力需求——從DOE參數(shù)掃描的CPU密集型求解，到DNN訓(xùn)練的GPU加速，再到仿真App部署的多用戶并發(fā)——提供從單卡桌面工作站到多節(jié)點(diǎn)GPU集群、從Windows開發(fā)環(huán)境到國(guó)產(chǎn)Linux自主可控平臺(tái)的全系列硬件解決方案。

結(jié)論 以上展示了如何使用降階模型實(shí)現(xiàn)仿真加速

結(jié)束語(yǔ) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)全三維仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整機(jī)性能參數(shù)的快速高精度預(yù)測(cè)，借助整機(jī)仿真，加速了發(fā)動(dòng)機(jī)的研制步伐，縮短了研制周期，降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，確保了“設(shè)計(jì)一次到位，試驗(yàn)一次成功”。目前，該方法已通過多個(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的成功實(shí)踐，指導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及排故工作，充分驗(yàn)證了創(chuàng)新項(xiàng)目對(duì)加快航空發(fā)動(dòng)研制的重要意義。

我們分別在1、2、4和8個(gè)GPU上求解了這兩個(gè)模型，以測(cè)量加速和效率。兩種模型在H100 GPU上的并行加速比和并行效率。在8個(gè)GPU上的仿真速度降低，是因?yàn)樵?em>模型對(duì)于8個(gè)CPU的配置來說太小。使用的版本為2024 R2的預(yù)覽版。

同樣的，在CAE仿真領(lǐng)域，隨著模型規(guī)模越來越大，產(chǎn)品創(chuàng)新方案需求越來越快，傳統(tǒng)的CPU越來越無法滿足現(xiàn)代3D圖形應(yīng)用程序的復(fù)雜計(jì)算任務(wù)，因此，對(duì)于GPU加速的計(jì)算需求也越來越多。在這樣的市場(chǎng)需求環(huán)境下，北鯤云超算平臺(tái)接入了GPU A100能夠?yàn)?em>仿真領(lǐng)域的工程師提供更加完善的云計(jì)算仿真資源。

目前，動(dòng)研所通過采用多參考系模型，已開展了內(nèi)外流耦合流場(chǎng)仿真研究，如圖4所示，用以解決直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣畸變、尾氣吸入等問題，避免飛發(fā)匹配與布局的重大調(diào)整，加速研制進(jìn)程。

搭建完成的整機(jī)全三維仿真平臺(tái)集成了整機(jī)仿真自動(dòng)化的前后處理模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算模型的邊界條件快速加載與整機(jī)性能參數(shù)的快速獲取，讓仿真耗時(shí)從原有的16周降低到只有4周，大幅提升了仿真效率。結(jié)束語(yǔ)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)全三維仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整機(jī)性能參數(shù)的快速高精度預(yù)測(cè)，借助整機(jī)仿真，加速了發(fā)動(dòng)機(jī)的研制步伐，縮短了研制周期，降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，確保了“設(shè)計(jì)一次到位，試驗(yàn)一次成功”。

通過集成Ansys Twin Builder，東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社開發(fā)出一種解決方案，通過創(chuàng)建基于模型的開發(fā)（MBD）技術(shù)Accu-ROM來簡(jiǎn)化該流程。Accu-ROM與數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合使用，可在半導(dǎo)體器件集成到系統(tǒng)中時(shí)加速熱和EMI特性的仿真與驗(yàn)證。

圖二、非線性主成分分析（Non-Linear Principal Component Analysis，NL-PCA）于優(yōu)化目標(biāo)選取之應(yīng)用AI作為加速器，仿真作為基石IPC團(tuán)隊(duì)再次透過上述流程驗(yàn)證異型水路設(shè)計(jì)，進(jìn)一步證實(shí)該方式不僅限于單次實(shí)驗(yàn)，而是一套能重復(fù)導(dǎo)入的方式，能實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、更短的成型周期。AI雖能加速探尋，但以物理為基礎(chǔ)的模擬仍是不可或缺的核心。

CAE仿真的模型也越來越復(fù)雜，網(wǎng)格數(shù)量越來越多，對(duì)精度要求越來越高，其計(jì)算時(shí)間也越來越長(zhǎng)。如果遇到動(dòng)網(wǎng)格計(jì)算、雙向流固耦合計(jì)算，模型網(wǎng)格數(shù)量巨大，計(jì)算時(shí)間更是成倍增長(zhǎng)，對(duì)算力的需求攀升，使得超級(jí)計(jì)算機(jī)成為了工業(yè)仿真的重要支撐。在飛行器高速飛行時(shí)，高溫氣流以及氣體的分布情況對(duì)航天器的成功試驗(yàn)十分重要。

Weselake指出：“將仿真時(shí)間從長(zhǎng)達(dá)一周縮短至僅幾小時(shí)甚至幾分鐘，這對(duì)我的工作非常有益。之前，每次運(yùn)行規(guī)模較大的仿真時(shí)，我都要花費(fèi)數(shù)天甚至一周的時(shí)間?，F(xiàn)在，我可以利用額外的時(shí)間將精力投入到其他任務(wù)?！蹦敲?，這種加速是如何實(shí)現(xiàn)的呢？NVIDIA的加速計(jì)算平臺(tái)融合了48GB的海量?jī)?nèi)存和卓越的處理能力。

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由于整車幾何龐大而復(fù)雜，如何從前處理、仿真到優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高精度系統(tǒng)加速，是每個(gè)主機(jī)廠關(guān)注的問題。如何快速的完成 CFD 仿真分析優(yōu)化成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，市場(chǎng)需要更精準(zhǔn)、更快捷、更易于使用的 CFD 工具。

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PCA加速器能夠充分利用ANSYS軟件以及計(jì)算服務(wù)器的資源，進(jìn)行仿真計(jì)算作業(yè)調(diào)度和分配。

這樣，就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高度靈活的流程集成平臺(tái)，在該平臺(tái)上，只需使用ROM或與更多的LS-DYNA仿真相結(jié)合，即可執(zhí)行加速設(shè)計(jì)優(yōu)化或統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn)。 加速LS-DYNA仿真可以預(yù)先訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)組件的力和扭矩以及位移與旋轉(zhuǎn)降階模型（ROM），并應(yīng)用于混合系統(tǒng)級(jí)LS-DYNA仿真，其中一些組件使用有限元建模，而其余組件則由接口ROM表示。

1 礦井線纜仿真(1）模型建立由于電纜負(fù)荷電流變化引起的溫升只與電纜自身參數(shù)有關(guān)，因此，與穩(wěn)態(tài)熱路模型不同，分析電纜暫態(tài)熱路模型時(shí)需要考慮電纜不同結(jié)構(gòu)的熱容量，根據(jù)MYJV22-8.7/10 k V 3×50 mm2電纜的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)參數(shù)，基于電纜熱路分析法在COMSOL軟件中建立仿真模型。其參數(shù)如表1所示。

1.仿真模式算用Accelarator 或者Rapid Accelarator模式 在使用上述兩種模式時(shí)不能使用m-function模塊,因?yàn)榇四K無法生成s-function以加快仿真. 2.使用仿真模型進(jìn)行仿真時(shí)不能有代數(shù)環(huán) 模型中存在代數(shù)環(huán)時(shí)不會(huì)報(bào)錯(cuò),但是會(huì)有警告,若錯(cuò)在代數(shù)環(huán)將減緩仿真速度 3.仿真模型盡量使用理想模型 如Mosfet 選擇Mosfet Ideal N Channel 4.在保證仿真結(jié)果精度的情況下

2.2 基于輻照度強(qiáng)度指數(shù)加速因子計(jì)算在老化過程中，不改變溫度、相對(duì)濕度的前提下，根據(jù)簡(jiǎn)化加速因子模型公式：AF=k2/k1=(I2/I1)m，可以分別計(jì)算不同輻照度下的加速因子，以0.9W/m2為基準(zhǔn)老化輻照度為例，可推算出聚碳酸酯純化單體以及添加不同耐候劑體系材料在其他老化輻照度下的老化加速因子，詳見表6所示。