ANSYS Mechanical 结构并行计算(HPC)总结

ANSYS结构并行计算(HPC)

一、概述

HPC(High Performance Computing)高性能计算是一种融合了软件、硬件提高计算效率的计算,随着计算模型的精细化(更多的网格)、整体化(更多的结构)、精确化(动力学、多物理场)要求,高性能计算受到了越来越多的重视,甚至成为了决定项目桎梏的关键环节。

对于ANSYS的高性能计算,有三个重要的因素:计算机硬件、软件许可、操作设置。

二、计算机硬件

随着计算机硬件的发展,CPU的计算能力逐年迭代,单CPU可以达到几十个核心,组成双路核心数可以轻松破百;如果组装集群,哪个成千上万也成为可能,这就为高性能计算提高了硬件保证。

三、软件许可

软件许可也是高性能计算的必要保证,具有良好架构的软件,就可以调用更多的计算机核心参与计算,并且使得多核心CPU高度参与计算,整体提升运算效率。

ANSYS pack是ANSYS三种并行许可之一(其余两个是ANSYS HPC和ANSYS Workgroup),具有更高的多核心计算能力,一个Pack可以调用8核CPU参与计算,两个调用32核,三个就可以调用128核,目前有测试资料显示,ANSYS的具有千核CPU计算仍能保证线性效率的能力。

四、并行方式

ANSYS 并行方式分为两种类型:SMP和DMP。

u SMP:即Shared-Memory Paraller。该种方式适用于单个计算机具有多核心CPU进行高性能计算,单路和双路CPU都可以。

u DMP:即Distributer Computing。该种方式适用于具有多个计算计算机(计算单元)的集群使用。

五、设置及相关

1、经典界面启动设置HPC计算

1)SMP计算

除了在计算过程中调用多个CPU核心外,其余与单核无异。

2)DMP计算

DMP的并行方式,由于采用多个计算节点进行计算,故计算完成后会生成多个部分结果,具体数量与设置的Number of Processors相对应;如计算完成后,生成的结果文件可能是***0.rst,***1.rst,***2.rst。。。等默认情况下,除了部分结果外,自动生成整体结构的结果。

部分结果aaa0.rst,aaa1.rst,aaa2.rst,aaa3.rst只包含整体结构的一部分模型,及相应部分模型的结果;aaa.rst是整体结构及结果。当然如果希望节省硬盘空间,可以只保留部分模型的结果,需要在求解之前增加不进行部分结果合成的操作(命令为:DMPOPTION,RST,YES, ALL)则只会生成部分结果的文件。

如果只生成了部分结果的文件,可以采用相关命令进行结果查看:需要的文件包括保存的库文件,后缀为db,部分结果的文件rst,读取了结果文件后,可以将部分结果写出整体结果。

相关命令如下:

Resume,   !!!!读取库文件

/POST1

RESCOMBIN,    !!!!读入多个部分文件

PLNSOL,        !!!!!结果查看

RESWRITE,      !!!!部分结果写出整体结果

2、Workbench界面并行计算

在Mechanical中,可以设置并行计算的CPU核心数(注意不是线程数),如果填入核心数超过物理核心数,则会报错。

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