Cloudbasiertes High Performance Computing für Simulationen

Wenn Sie ein SOLIDWORKS Simulation Anwender sind, der mit großen und komplexen Simulationsmodellen an die Grenzen der Rechenleistung stößt, könnten die 3DEXPERIENCE® Works Simulation Lösungen für Sie interessant sein. Und warum? 3DEXPERIENCE Works Simulation bietet nicht nur erstklassige SIMULIA Technologie (mit bewährten Abaqus®- und CST-Solvern), sondern ermöglicht bei Bedarf auch den Zugang zu cloudbasiertem High Performance Computing für zusätzliche Rechenleistung. Anwender können selbst entscheiden, ob der cloudbasierte oder lokale Computing-Ansatz ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Wenn eine der folgenden Fragen auf Sie zutrifft, dann könnte Cloud Computing die Antwort sein:

  • Begrenzt die Berechnungszeit die Anzahl und Häufigkeit der Simulationen, die Sie durchführen möchten?
  • Würde die Verlagerung von Berechnungsaufgaben in die Cloud Ihren Computer für andere Aufgaben freimachen?
  • Verzögert die lokale Ausführung von Simulationsaufgaben die Produktentwicklung?
Ergebnisse einer Aufprallsimulation, die in der Cloud mit Abaqus in 3DEXPERIENCE Works Simulation gelöst wurde.
Ergebnisse einer Aufprallsimulation, die in der Cloud mit Abaqus in 3DEXPERIENCE Works Simulation gelöst wurde.

Sparen Sie Zeit mit Cloud Computing

Bei der Ausführung von Simulationen in der Cloud wird Ihr lokaler Computer entlastet. Somit können Sie sich anderen Aufgaben widmen, zum Beispiel der Arbeit an Ihrer nächsten SOLIDWORKS® Konstruktion. Sie müssen nicht warten, bis die Simulation abgeschlossen ist.

Die gleichzeitige Ausführung mehrerer Simulationen ist ein Wunsch vieler Benutzer. Der Nutzen liegt auf der Hand. Sie können mehrere Simulationsszenarien für mehrere Konstruktionsalternativen erstellen und sie zur Berechnung an die Cloud senden. Jetzt können Sie anderen Aufgaben nachgehen oder sogar Ihren Computer herunterfahren. Alle Ihre Simulationsergebnisse stehen Ihnen am nächsten Tag zur Überprüfung bereit.

Bei der Finite-Elemente-Analyse (FEA) verkürzt die Durchführung einer nichtlinearen Analyse mit Abaqus die Lösungszeit im Vergleich zu SOLIDWORKS Simulation. Sogar bei der Verwendung von nur acht CPU-Kernen und insbesondere bei anspruchsvollen nichtlinearen Kontaktproblemen. Die Abaqus-Solver in den Struktursimulationsanwendungen von 3DEXPERIENCE Works sind hoch skalierbar, wenn zusätzliche CPU-Kerne für die Lösung großer und komplexer Probleme genutzt werden.

Simulationstests in der realen Welt

Nachfolgend finden Sie drei Beispiele: einen Steifigkeitstest für eine Gummibuchse, einen Falltest für eine Kamera und die Verschraubung eines Zylinderkopfs auf einem Motorblock. Diese Beispiele veranschaulichen die Zeitersparnis bei der Ausführung einer Struktursimulation in der Cloud im Vergleich zur lokalen Ausführung. Sie werden die Skalierbarkeit der Berechnungszeit bemerken, wenn Sie mehr CPU-Kerne nutzen. Als Benutzer sehen Sie zwei Vorteile in einem: geringere Berechnungszeit und Zeitersparnis durch die Ausführung der Simulation per Fernzugriff, da Ihr lokales Computersystem für andere Aufgaben zur Verfügung steht.

Steifigkeitstest einer Gummibuchse, gelöst mit Abaqus implizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt, hyperelastischem Gummimaterial und sequenzieller Mehrschrittbelastung (331.853 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 4 Kernen, so dass maximal 4 Kerne für den lokalen Lauf verwendet werden.
Steifigkeitstest einer Gummibuchse, gelöst mit Abaqus Implizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt, hyperelastischem Gummimaterial und sequenzieller Mehrschrittbelastung (331.853 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 4 Kernen, so dass maximal 4 Kerne für den lokalen Lauf verwendet werden.

 

Kamera-Falltest-Szenario, gelöst mit Abaqus explizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt (340.827 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 4 Kernen, so dass maximal 4 Kerne für den lokalen Lauf verwendet werden.
Kamera-Falltest-Szenario, gelöst mit Abaqus Explizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt (340.827 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 4 Kernen, so dass maximal 4 Kerne für den lokalen Lauf verwendet werden.

 

Verschraubung eines Zylinderkopfes auf einen Motorblock, gelöst mit Abaqus implizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt und Schraubenvorspannung mit mehrstufiger Belastung (17.101.105 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 8 Kernen, daher werden maximal 8 Kerne für den lokalen Lauf verwendet.
Verschraubung eines Zylinderkopfes auf einen Motorblock, gelöst mit Abaqus Implizit unter Verwendung von allgemeinem Kontakt und Schraubenvorspannung mit mehrstufiger Belastung (17.101.105 Freiheitsgrade*). In diesem Beispiel hat die verwendete lokale Hardware ein Limit von 8 Kernen, daher werden maximal 8 Kerne für den lokalen Lauf verwendet.

 

*Freiheitsgrade sind die grundlegenden Variablen, die während der Analyse berechnet werden. Bei einer Spannungs-/Verschiebungssimulation sind die Freiheitsgrade die Übersetzungen sowie bei Schalen- und Balkenelementen die Rotationen an jedem Knoten (Quelle: Abaqus-Dokumentation).

Cloud Computing bietet flexible und skalierbare Rechenressourcen

SIMULIA hat vor kurzem ein einheitliches Lizenzmodell für die Computer-Lizenzierung eingeführt, die sogenannten SimUnits. Das bedeutet, dass Sie jetzt über einen Pool von Lizenzen verfügen können, um jede Art von Physik auszuführen: Strukturen, Fluide, Spritzguss und Elektromagnetik.

Je nach Ihren Projektanforderungen können Sie zwischen SimUnits Credits oder SimUnits Token wählen.

  • SimUnits Credits haben einen niedrigeren Einstiegswert und eignen sich gut für kurzfristige Workloads mit hohem Bedarf. Credits sind Verbrauchsgüter (einmalige Nutzung). SimUnits können auch von einer Gruppe von Ingenieuren genutzt werden, die Simulationen für ihre Projekte verwenden.
  • SimUnit Token haben einen höheren Einstiegswert und eignen sich gut für mittel- bis hochfrequente Arbeitslasten. SimUnit Tokens sind unbegrenzt wiederverwendbar und werden bei der Verwendung während einer Berechnung „gesperrt“.

Cloud Computing ist einfacher, als Sie denken

Cloud Computing erfordert keine komplexe und teure Hardware-Einrichtung oder Wartung eines High Performance Computing (HPC) Clusters. Bei der 3DEXPERIENCE Plattform sind die HPC-Cluster bereits in der Cloud eingerichtet und für alle Benutzer, die Zugang erhalten haben, einsatzbereit.

Heute umfasst jede 3DEXPERIENCE Works Simulation Rolle (eine Reihe von Anwendungen) Rechenkapazität, die lokal oder in der Cloud verwendet werden kann. Der Arbeitsablauf für die lokale oder cloudbasierte Ausführung ist sehr ähnlich und wird über ein benutzerfreundliches „Simulationspanel“ in der Benutzeroberfläche aufgerufen. Nachfolgend finden Sie eine Abbildung des Arbeitsablaufs, der in SOLIDWORKS beginnt.

Lokaler oder Cloud-Computing-Arbeitsablauf mit Start in SOLIDWORKS
Lokaler oder Cloud-Computing-Arbeitsablauf mit Start in SOLIDWORKS

Bedenken Sie die Vorteile

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Cloud Computing für die SOLIDWORKS Community einen hervorragenden und einzigartigen Vorteil für die Durchführung großer und mehrfach ausgeführter Simulationen darstellt. Die Vorteile sind sowohl Zeit- als auch Kostenersparnis durch erweiterte Simulationsmöglichkeiten. Die Einführung der SimUni Rechenlizenzierung erweitert Ihre Rechenkapazität und Flexibilität durch den einfachen Zugang mehrerer Benutzer zu leistungsfähigeren HPCs in der Cloud und den Zugang zu jeder Art von SIMULIA Physik. Nicht nur Strukturen, sondern auch Fluide, Spritzguss und Elektromagnetik. Durch Cloud Computing entfällt die Notwendigkeit, eine eigene HPC-Infrastruktur zu installieren, zu warten oder zu aktualisieren. Die lokalen Rechner werden für andere Aufgaben frei.

Alle Plattformanwendungen, die für die Produktentwicklung und Zusammenarbeit benötigt werden, sind direkt in Ihrer eigenen CAD-Umgebung verfügbar. Dadurch können mehrere Teams in einem sicheren Computing-Ökosystem in Echtzeit an einer Produktdefinition gleichzeitig arbeiten. Die Plattform unterstützt nicht nur die Projektarbeit Ihres internen Teams. Sie ermöglicht auch wichtigen Kunden, Lieferanten und Managern einen sicheren Zugang zu den Daten, die sie benötigen, wenn sie sie benötigen. Außerdem vereinfacht die 3DEXPERIENCE Plattform die Kommunikationsabläufe und steigert so die Produktivität.

Weitere Informationen erhalten Sie auf unserer Website oder bei Ihrem SOLIDWORKS Händler vor Ort.

Weitere Blogbeiträge zum Thema:

 

Autor: Nicolas Tillet – Product Portfolio Manager für SOLIDWORKS Simulation bei DS SOLIDWORKS Corp. – zum Originalartikel gelangen Sie HIER.

SOLIDWORKS DE
Dassault Systèmes bietet mit SOLIDWORKS komplette 3D-Softwarewerkzeuge zum Erstellen, Simulieren, Publizieren und Verwalten Ihrer Daten im Produktentwicklungsprozess und bietet zudem die notwendigen Tools zur Fertigung und Prüfung. SOLIDWORKS Produkte sind leicht erlernbar und anwendbar und lassen sich zusammen einsetzen, damit Sie Ihre Produkte besser, schneller und kostengünstiger entwickeln können. Ein Fokus liegt nach wie vor auf der Benutzerfreundlichkeit, was immer mehr Ingenieuren, Konstrukteuren und anderen Technikern die Möglichkeit gibt, die Vorteile von 3D zur praktischen Umsetzung ihrer Konstruktionen zu nutzen.