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GPU 加速工程设计与仿真.pdf

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GPU 加速工程设计与仿真.pdf

1、GPU助力工程设计与仿真 丁海强 首席技术官 Ansys 中国 2020年12月 GTC 中国线上大会 当今技术变革的速度是前所未有的,并且还在不断加速 数码相机 0.01 兆像素 2kg $10,000 Steven Sasson 1976 2019 10000 x 分辨率 1000 x 减重 1000 x 价格降低 2019 ICBM 惯导系统 陀螺仪 25 kg $50 million 1960年代 手机陀螺仪: $3 产品设计部门面临着越来越大的压力 Source: E, The Aberdeen Group 产品研发面临的最大挑战 产品复杂度更高 运行环境复杂多变 开发资源受限 更难

2、产生竞争差异 对设计失败的容忍度更低 40% 36% 36% 31% 21% 设计周期 2 2年年 66%66% 新品数量 上市时间 30%30% 仿真仿真 为您提供解开问题的钥匙 5 基于CAE仿真的产品设计流程 详细设计(图纸设计)概念设计(轮廓设计) 仿真是一种科学计算,通过数值算法,利用计算机强大的计算能力,在电脑中进行物理量(结构、流体、 电磁、热)计算, 从而预测产品的性能。 以汽车碰撞安全性设计为例,利用仿真进行产品设计时的流程为: 没有仿真,就需要建立原型,进行试验,依据试验结果和经验不断修改产品。所以仿真分析的价值是: 降低研发成本 缩短研发时间提高可靠性 增强市场竞争力 洞

3、察设计核心 提高设计水平 CAE仿真分析 样件试制 试验验证批量生产 设计 优化 工程仿真的基本过程与效率提升 6 CAD模型 前处理:网格生成计算:物理量数值计算后处理:展示计算结果 通过网格剖分,将模型划分成 很多小块(网格) 实际工程问题的网格数可能多 达数十亿 将网格上的物理解合成为整体结果 需要快速处理可能多达数十亿网格 的数据 提供丰富的三维动画/图片帮助工 程师分析设计的问题 采用包括GPU在内的并行 计算技术,可以显著提高仿 真速度和问题计算的规模 在每一个网格上求解物理方程 得到数值结果 - - = +MZMwZjk MZ S E wZjkMZMZM MZZ PP T oo IPI ooPP T PI T IPII 7 过去50年仿真技术的发展 仿真早已确立自己作为理论和实验并行的第三大科学支柱 并且成为工程设计的主要手段 很有局限的技术 用于验证 基于先进的仿真技术 进

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