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ANSYS应用尝试论文参考文献：
摘 要：本文以一型油船艏楼结构有限元模型在天津超算平台的计算实现为例,探讨在本地微机上进行ANSYS前、后处理,在远程超算平台上使用ANSYS分布式并行计算求解的业务模式.通过具体应用,探索一种处理大规模有限元计算的新方式.
关键词：超算平台；并行计算；有限元
1 引 言
由于技术的发展和要求,ANSYS等计算密集型软件的应用越来越多,人们对计算速度和计算规模的要求越来越高.而个人计算机受到硬件架构和系统软件的限制,已很难满足这种大规模及高性能计算的需求.而高性能计算集群的出现,可以充分发挥各类软件的并行计算能力,很大程度上解决了计算速度和计算规模的问题.目前,随着国家推进智慧城市发展政策的指引,国内多个大城市均开始建设超级计算平台,部分超级计算平台已部署了ANSYS等应用软件,使中小型科研设计院所及工程建造企业通过政府的超算平台解决企业高性能计算问题成为可能.但由于超算中心日常运维成本很高,为了尽量减少超算资源的占用,我们将有限元前、后处理工作放在本地计算机上完成.
2 应用概述
2.1 超算应用的软硬件环境及业务流程
2.1.1 远程超算中心环境
天津超算中心的主业务计算机是当前世界上运算速度最快之一的“天河一号”超级计算机,峰值速度为每秒1206万亿次双精度浮点运算（TFlops）,持续速度为563.1TFlops（LINPACK实测值）,是我国首台千万亿次超级计算机系统.
2.1.3 业务流程
目前超算平台暂时未提供用户图形交互操作界面,用户只能把预先编制好的命令行作业文件提交到超算平台上执行批量计算.以下为本应用的业务流程：
（1）在本地建立ANSYS有限元几何模型,编制ANSYS计算作业文件、超算平台作业调度文件；
（2）登录远程超级计算机,上传作业文件和作业调度文件,提交计算作业；
（3）观察计算过程；
（4）读取计算结果；
（5）在本地完成有限元计算后处理.
2.2 本地准备工作
2.2.1 建立有限元几何模型
Ansys软件拥有良好的前处理交互界面,建立几何模型所需的计算机资源少,在微机上也可方便地建立比较复杂的几何模型,因此本应用首先在微机上建立整个艏楼的几何模型,并设置好模型的材料属性、单元类型、实常数、剖面属性等参数,如图1所示.几何模型建立后将文件保存为cal_1.db.
2.2.2 编制计算作业文件
为对比微机和超算并行处理模块的处理能力,本模型采用细网格,网格边长尺寸取25 mm.由于网格数量太多,在微机上不能完成网格划分,因此网格划分安排在超算平台上进行.
在超算平台上进行前处理APDL在并行处理模块上使用方法和微机一致,因此本应用采用APDL进行网格划分[1].计算求解控制同样以APDL实现,保存成文件input.txt..代码如下：
2.2.3 编制计算作业调度文件
要通过计算作业调度文件才能使用超算中心分配的资源.按照超算中心作业调度文件编制规范要求,编制作业调度文件.意义如下：
第1行指定计算要采用的结点数：如-N 3 表示本应用指定结点数为3；
第2行指定每个结点的CPU核数,本应用指定每个结点上的CPU为4核；
第3行调用Ansys命令行文件,调用编制好的input计算作业文件；
第4行指定工作目录,用户可在远程超级计算机上分配到的文件夹下创建文件.
完整的作业调度文件保存为mechanical130-parallel.sh.
2.3 远程登录超算中心
2.3.1 登陆服务器
为了保证用户数据的安全,超算中心一般采用VPN 软件对用户的登录进行管理[2].远程用户首先需要使用浏览器软件,通过VPN 用户名和口令验证访问超算中心网站,再根据用户自己的操作系统配置VPN 客户端即可正常登陆超算中心VPN后.
用户成功登陆超算中心VPN后,还需要登录中心具体的资源业务服务器才能进行计算.中心资源一般通过TCP 应用的方式供用户使用,用户必须通过ssh 登陆方式,可以通过 Shell Client,SecureCRT, 等ssh 客户端软件来使用中心资源.
本应用通过本地Windows操作系统的微机远程登录到天津超算中心的“天河一号”TH-1超级计算机,实现过程如下：
（1）应用IE浏览器；
（2）安装相应控件；
（3）登录到超算中心VPN；
（4）使用 Shell Client客户端软件；
（5）登录到天河一号TH-1 超级计算机.
2.3.2 修改用户帐号*
具体项目数据通常涉及单位的商业秘密,为了保证数据安全,超算中心采用了LDAP 技术来管理用户,新创建的用户节点时会创建相应的工作目录.用户可以通过passwd 命令修改用户*.
2.4 上传作业文件
计算需要的作业文件需要先从本地上传到超级计算机上,从外部机器向天津超算中心的天河一号TH-1 小系统中上传文件,可以使用sftp 客户端,例如 Shell Client 等本身自带的文件传输功能,或者使用WinScp 的sftp 数据传输软件.
2.5 提交作业,在超算平台上进行并行计算
用户将在本地微机上准备的cal_1.db、input.txt及mechanical130-parallel.sh文件上传到超算平台的用户目录下,用ls命令查看文件是否上传成功.确认文件上传成功后,使用yhbatch mechanical130-parallel.sh指令提交作业.作业成功提交后,系统会自动生成作业号,开始进行分布式并行运行.
结论：适合不知如何写ANSYS应用尝试方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于ansys的应用论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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