航空航天行业图形工作站应用-仿真计算工作站篇2014

航空航天系统是一个典型的集“高大上”精尖技术于一体的庞大、复杂的行业，相关未来的产品，涉及到总体设计、气动、结构、强度、振动、液压、燃油、环控、救生、电子、电气、仪表、雷达、材料、可靠性研究和信息处理等众多专业技术范畴，西安太阳机电工程有限公司专注于图形工作站应用，从航空航天业的众多应用中去粗取精进行归纳分类，结合当今最先进图形工作站计算架构，给出各个主流应用软件所需要的最佳图形工作站硬件配置方案，下面是本方案主要内容：

(一) 三维图形设计(CAD)工作站应用

1.1  CAD/CAM设计工作站硬件配置方案

1.2  虚拟装配与可视化工作站硬件配置方案

1.3 逆向工程工作站硬件配置方案

(二) CAE仿真模拟计算应用

2.1结构仿真计算(隐式)硬件配置推荐

2.2流体仿真计算(显式)硬件配置推荐

(三) 电子系统设计与仿真计算(EDA)工作站应用

3.1电子系统设计工作站硬件配置推荐

3.2电磁场仿真模拟工作站硬件配置推荐

(四) 实时视景仿真/可视化应用

4.1实时主控工作站硬件配置推荐

4.2仪表实时显示计算机配置方案

4.3 视景仿真硬件配置方案

  （1）基于工作站配置方案

（2）基于分布式图形服务器超高分辨率可视化方案

(五) 图像处理应用

   5.1 基于CPU计算架构的工作站配置方案

   5.2 基于CPU+GPU计算架构的工作站配置方案

 

本文主要介绍仿真模拟计算工作站配置方案

(二)CAE仿真模拟计算应用

航空航天CAE仿真模拟主要涉及：飞行器总体设计中空气动力与推进、结构强度、震动、疲劳、寿命等模拟计算应用，从仿真计算特点分隐式仿真计算、显式仿真计算，下面主要针对这两类以及耦合应用的最新高端图形工作站配置规格

典型应用软件分类：

(1)网格生成软件类：ICEM、GAMBIT、GRIDGEN、PATRAN、HyperWorks；
(2)仿真计算软件： DATCOM、VSAERO、MGAERO、CFX、FLUENT、FASTRAN、NASTRAN、Flightloads、ANSYS、Abaqus、Hyperworks、等；

仿真模拟计算分析：

通常分三个阶段：前处理阶段，求解计算阶段、后处理阶段;

(1) 在前处理阶段：实体建模和网格划分，其模型复杂，数据量大，对几何计算和建模要求极高，主要是单核计算模式，因此提升频率达到最高、超高端三维图形处理能力满足应用需要；

(2) 求解阶段，由于高精度求解和复杂模型，计算强度极大，需要多核CPU并行计算或CPU+GPU混合计算模式，甚至多机集群计算模式

(3) 后处理对整个计算结果用可视化图形展现出来,高io带宽的硬盘和超高端的图卡;

2.1结构仿真计算(隐式)为主硬件配置推荐

这类应用主要涉及到对象各类飞行器材料结构强度、受力分布、疲劳、分层和裂纹、抗震减震、等数值模拟分析及优化设计;

计算特点：

(1).前处理的网格划分主要是靠单核和图卡完成，因此高频率的CPU处理器、高速图形生成，是保证前处理快速完成至关重要的，

(2).隐式计算的特点迭代计算、数据回写密集，多核加速比8是最完美、因此一定数量核数极限高频、大内存、高io硬盘、GPU超算架构，完美保证隐式计算对硬件各个瓶颈的最大优化，体现计算、读写、三维图形生成等方面强劲性能；

推荐机型：XASUN V570

运行环境：Window 7/8，linux 64位

参考配置：

UltraLAB V570是一款配备双Xeon E5 2600v2(兼多核超频技术)、双GPU并行计算、闪电盘+超级盘架构，与常规通用型图形工作站相比，保证了多核CPU、CPU+GPU极限性能、将整个计算过程的各个环节的瓶颈降到最低，从而为隐式计算提供了最强大完美的配置规格。