Simulation Industrielle CAE-Anwendungsprobleme mit HPC in der Uber-Cloud lösen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Typische Einstiegsbarrieren auf Anwenderseite, mit denen sich HPC-On-Demand-Provider immer wieder konfrontiert sehen, sind unflexible Lizenzmodelle, eine langsame Datenübertragung und eine unzureichende Datensicherheit sowie Performance. Ein überzeugender und anschaulicher Umgang mit dieser Problematik ist das HPC-Experiment – besser bekannt als die Uber-Cloud.

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CAE-Anwendungsprobleme mit HPC in der Uber-Cloud lösen: Ein solches Szenario ist die Simulation eines Frontalaufpralls.
CAE-Anwendungsprobleme mit HPC in der Uber-Cloud lösen: Ein solches Szenario ist die Simulation eines Frontalaufpralls.
(Bild: CPU 24/7)

Die Uber-Cloud ist eine Austauschplattform für Ingenieure und Wissenschaftler mit dem Ziel, mögliche Bedenken und Hindernisse der Industrie in punkto cloud-basiertem Engineering zu identifizieren und bestenfalls zu revidieren. Ein Team, bestehend aus Industriekunde, Software-Anbieter, HPC-Ressourcen-Provider und HPC-Experte, löst interdisziplinär ein zuvor definiertes Anwendungsproblem in der CAE-Cloud.

HPC-Experiment beinhaltet alle Prozessschritte

Im HPC-Experiment werden die einzelnen Prozessschritte, von der Durchführung des Experiments bis hin zum Review der Ergebnisse, durchlaufen. Der Prozessbericht wird anschließend auf der Uber-Cloud-Homepage und im Uber-Cloud Compendium veröffentlicht.

Das Team der Uber-Cloud Case Study 170 bestand aus dem End-User/FEM-Experten Dr. Stefan Castravete, General Manager bei Caelynx Europe, Rumänien, aus dem Software-Provider Dyna-More, vertreten durch Prof. Dr. U. Göhner sowie aus Thomas Gropp, Alexander Heine und Christian Unger von CPU 24/7, die als Ressource-Provider und HPC-Experten fungierten.

Das Experiment: Simulation eines Frontalaufpralls

Aufgabe war es, einen Frontalaufprall gegen eine starre Wand mit dem vollständigen Modell eines Toyota Yaris Sedan mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode mit der Software LS-Dyna zu simulieren. In das vorhandene Modell wurde zudem ein Front-Airbag integriert. Dieses FEM-Modell, bestehend aus 1479087 Knoten und 1517933 Elementen, wurde unter Einsatz einer ansteigenden Zahl an CPU-Cores, auf 2 ×12 Core-Maschinen aus dem CPU 24/7-Ressourcen-Pool analysiert.

Ergebnis: cloud-basiertes Engineering lohnt sich

Im Fokus des Projektes stand die Usability, die Skalierbarkeit und die Performance (Datentransfer) in einer CAE-Cloud-Umgebung im Vergleich zu einer für Ingenieure gängigen Workstation-Umgebung.

Seit mehr als 170 Case Studies kommen die Uber-Cloud und die jeweiligen Teams neben aussagekräftigen Messwerten in den meisten Fällen zu der gleichen Erkenntnis: Cloud-basiertes Engineering funktioniert und lohnt sich in allen Ressourcenfragen, insbesondere bezüglich Hardware, Zeit, Manpower und Wirtschaftlichkeit.

Dr. Stefan Castravete, General Manager, Caelynx Europe: „Cloud-Ressourcen eignen sich sehr gut für die Durchführung fortgeschrittener Rechenexperimente, die einerseits hohe technische Ansprüche haben und andererseits leistungsfähige Hardware-Ressourcen erfordern, um die Simulationsexperimente durchzuführen. Die Kombination aus HPC-Cloud, dem CPU 24/7-Support sowie die Skalierbarkeit des LS-Dyna-Codes führten hier zu einer enormen Beschleunigung der Simulation." (mz)

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