在“神工坊”上使用OpenRadioss进行大规模并行仿真，效果如何？

神工坊（高性能仿真）

2023年4月12日 10:02

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Radioss是碰撞仿真领域中十分成熟的有限元仿真软件，可以对工程中许多非线性问题进行求解，例如汽车碰撞、产品跌落、导弹爆炸、流固耦合分析等等。不仅可以提升产品的刚度、强度、碰撞的安全性能等，还可以在降低产品研发成本的同时提升研发效率。

当地时间2022年9月8日，Radioss所属公司Altair宣布其显式动力学求解器Radioss开源，开源的版本为OpenRadioss。

OpenRadioss的开源一时间引起了工程仿真领域广泛关注，大家积极讨论可能带来的影响。按照Altair官方消息，此次开源主要是秉承 Altair的开放式架构理念，允许每个人（基于开源的Radioss）做出贡献、推动自己的创新、开发和共享自己的模型以及研究。

这次，神工坊也将OpenRadioss部署到了平台之上。部署后如何使用以及性能如何呢？我们选用了官方标准碰撞算例进行比对分析。

如何在“神工坊”使用OpenRadioss

其中有“starter”、“engine”和“paraview”三个使用模块：

“starter”模块为前处理模块，不仅可以对_0000.rad为后缀的模型文件进行前处理，还可将LS_DYNA使用的.key文件转换成OpenRadioss可执行的.rad文件；

“engine”模块为OpenRadioss的求解程序，使用该功能时，在求解文件中需选择_0001.rad为后缀的文件。

需要注意的是，在使用“starter”模块进行前处理时所使用的CPU核数，需要与后续使用“engine”模块求解时所使用的核数保持一致。

“paraview”模块为后处理模块。 “paraview”模块可将“engine”模块计算完成后的结果文件转化为后处理软件ParaView可执行的.vtk文件，转换完成可使用神工坊平台内的ParaView进行后处理，用户也可将转换好的文件下载到本地进行处理。

使用该模块时，求解文件需选择文件名称后部为A001的文件，提交后该模块会将文件夹内符合要求的文件进行全部转换。下图为OpenRadioss官方模型Camry Impact Model在ParaView进行后处理。

同时，“神工坊”高性能仿真平台上部署了前处理软件HyperMesh，完全可以作为OpenRadioss的前处理工具。

将模型文件导入HyperMesh，完成网格划分、材料属性设置、边界条件等设置后，可导出OpenRadioss可执行的.rad文件。

在“神工坊”上使用OpenRadioss进行大规模并行仿真，效果如何？的图4

性能对比

以官方算例Camry Impact Model为计算模型，所使用的“神工坊”高性能仿真平台与其他的仿真云平台的硬件参数如下表所示。

仿真云

平台

CPU型号

内存

主频

神工坊

AMD EPYC 7742

512G

2.25GHz

某仿真云平台

Hygon 7185

512G

2.4GHz

使用核数分别为16、32、64、128核，同时以每个仿真云平台16核的计算时间为基本单位计算加速比，计算时间与加速比如下图所示。

可以发现，“神工坊”高性能仿真平台使用OpenRadioss进行并行仿真时，表现出了超高的计算效率。 从16核到128核，不同并行规模下，计算用时均明显少于某仿真云平台，加速比明显高于某仿真云平台 。且在“神工坊”高性能仿真平台使用32核的计算速度就远超某仿真云平台使用64核甚至是128核的计算速度。

结论

“神工坊”高性能仿真平台在使用OpenRadioss进行并行仿真时， 无论是计算时间还是并行效率，均有较大的相对优势 。此外，“神工坊”高性能仿真平台具备图形化操作功能，能够在线进行前、后处理工作，方便用户在线使用OpenRadioss进行全流程仿真作业。