基于网格的汽车耐撞性数值分析系统及应用-上海超级计算中心.PDFVIP

26 《高性能计算发展与应用》 2010年第二期 总第三十一期 基于网格的汽车耐撞性数值分析系统及应用  赵志杰 上海交通大学机械与动力工程学院 上海200240  金先龙 上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室 上海200240 摘要： 计算机数值分析方法已经成为目前汽车耐撞性研究所采用的主要手段。本文基于网格技 术、应用中间件技术以及数值分析理论，研究并构建了汽车耐撞性数值分析网格平台；结合耐 撞性理论，研究了耐撞性协同仿真和分布式耐撞性数据挖掘方法。在此基础上实现了两个应用 系统，分别为汽车耐撞性协同仿真应用系统，以及汽车耐撞性数据挖掘应用系统。结合企业实 际，分别在这两个应用系统上实施了典型应用，取得了良好的效果。 关键词：汽车耐撞性，网格计算，有限元分析 汽车耐撞性数值分析是指用计算机处理有关汽 系统的可扩展性。该系统架构从下到上定义为四层 车耐撞性问题的方法及理论，包括耐撞性仿真、耐 （如图1所示）：资源层，基本中间件层，应用中间 撞性优化、耐撞性数据挖掘等内容。计算机软、硬 件层，应用Portal层。 件的高速发展推动了汽车耐撞性数值分析的发展。 资源层为整个网格系统提供底层的可用资源， 另外，随着工业全球化的趋势，汽车制造业也逐渐 是构成网格系统的基础。汽车耐撞性数值分析领 在向网络环境下移植，以便发挥跨国、跨地区汽车 域的软、硬件种类繁多，包括各种架构的超级计 [1，2] 制造商的优势，通过网络进行协同工作 。 算机、各种仿真、设计、分析软件，如CAD设计软 目前的协同设计系统多采用分布式计算技术构 件中的 等； [3，4] 建 ，如CORBA、DCOM、 J2EE等,由这些技术构 CAE分析软件中的ANSYS， 造的分布应用程序只限于定制的静态域，系统难以 NASTRAN, FLUENT, ADAMS等。算法及业务知识资 实现对全部资源的共享。近年兴起的网格技术主要 源也是资源的重要组成部分，这类资源往往以知识 解决的问题是资源共享以及动态多机构虚拟组织的 产权的形式存在。另外对于汽车这样一个复杂的机 协同问题求解。网格协议OGSI和新一代的网格协议 械产品，人力在其设计、制造过程中更具有不可替 WSRF都以web services技术为基础。该技术不受资源 代的作用。因此，人员也可以认为是一种资源，称 的静态域限制，适应于在动态的环境中实现全部资 为人工资源。 源共享和多方设计人员的协作交互。已有越来越多 本文采用VEGA GOS（简称GOS）作为基本网格 的应用使用网格技术来构建,包括医疗系统、物理应 中间件，提供网格基本服务，如资源管理服务、文 用系统、天文应用系统等。 件操作服务、系统监控服务、用户注册服务、CA认 本文基于网格技术建立了汽车耐撞性数值分析 证服务、基于SSO的单点登陆服务以及基于X.509证 系统平台，并将此系统应用于汽车耐撞性协同仿真 书格式的安全机制等。其完善的功能及定义良好的 以及汽车耐撞性数据挖掘领域，