Création d’une nouvelle norme en matière de crash tests virtuels

Altair fait progresser la simulation de crash tests à l’aide des outils de développement Intel

L’entreprise Altair 

Altair Engineering permet à ses clients d’innover et de prendre des décisions grâce à une technologie qui optimise l’analyse, la gestion et la visualisation de l’information commerciale et technique.

Avec 25 ans d’expérience dans la conception de produits, les logiciels d’ingénierie avancés et les technologies de Cloud Computing, Altair offre un avantage concurrentiel constant à ses clients dans un large éventail d’industries. Basée sur l’optimisation de la conception, la gestion des données de performance et l’automatisation des processus, HyperWorks est une solution de simulation d’entreprise pour l’exploration rapide de conception et la prise de décision.

La mission

Fournir le premier code de simulation pouvant réaliser une simulation complète de collision frontale de véhicule avec plus d’un million d’éléments en moins de cinq minutes.

L’outil

RADIOSS est un solveur d’analyse par éléments finis (FEA) de nouvelle génération pour les simulations linéaires et non linéaires. Il peut être utilisé pour simuler des structures, des fluides, l’interaction fluide-structure et l’emboutissage de tôle et des systèmes mécaniques. Cette solution robuste et multidisciplinaire permet aux fabricants de maximiser la durabilité, le bruit et les vibrations, la résistance aux chocs, la sécurité et la facilité de fabrication et de conception afin de mettre plus rapidement sur le marché des produits novateurs.

Le challenge

Utiliser une programmation hybride de pointe qui mélange différentes techniques de parallélisation pour obtenir une plus grande évolutivité et une performance optimale sur un très grand nombre de processeurs.

Les résultats

L’objectif de cinq minutes a été dépassé avec succès (294 secondes atteintes avec 1024 cœurs [128 MPI x 8 OpenMP]) et les performances globales ont été multipliées par 10.

POURQUOI LES PRODUITS ALTAIR TIRENT-ILS BÉNÉFICE DE L’UTILISATION DU PARALLÉLISME ?

Les simulations de crash tests sont l’une des tâches les plus longues du processus de développement automobile. Altair souhaitait démontrer la faisabilité d’un nouveau procédé d’analyse permettant de réduire considérablement le temps de simulation nécessaire à ces tests. En termes de cycle de vie des produits, elle a cherché à réduire à la fois les coûts et le temps de prototypage, deux avantages concurrentiels clés.

La programmation massivement parallèle permet une très bonne extensibilité en utilisant des techniques de décomposition de domaine et la bibliothèque de communication MPI. Cette extensibilité tend à diminuer à mesure que le nombre de processeurs augmente et que la quantité de données à calculer diminue.

Altair a utilisé une programmation hybride de pointe mélangeant différentes techniques de parallélisation (MPI et OpenMP) pour obtenir une plus grande évolutivité et une performance optimale sur un très grand nombre de processeurs. Pour atteindre l’efficacité requise, Altair s’est appuyé sur l’optimisation rendue possible par les compilateurs, les bibliothèques et les outils Intel.

LES RÉSULTATS

L’objectif de cinq minutes a été dépassé avec succès (294 secondes atteintes avec 1024 cœurs [128 MPI x 8 OpenMP]) et les performances globales ont été multipliées par 10.

Grâce à la programmation hybride, l’évolutivité du code a été démontrée jusqu’à 1024 cœurs. De plus, un nouvel algorithme numérique, appelé Advance Mass Scaling (AMS), a aussi permis de réduire les coûts de calcul.

Altair a dépassé les exigences actuelles de ses clients en matière de performance et de délais en permettant d’examiner plus rapidement les évaluations des variantes de conception et d’effectuer des analyses de sensibilité et de robustesse de conception plus rapides. Pour le marché, cette avancée peut être considérée comme une approche disruptive car réduisant le temps de simulation de quelques heures à quelques minutes. Cela rend possible de nouveaux processus et des progrès dans les essais de collisions virtuels tels que des maillages plus fins, l’intégration de meilleures lois de matériaux avec rupture, optimisations et dispersions. En réduisant la durée des phases de simulations de crash tests, le délai de mise sur le marché et les coûts peuvent être considérablement réduits.

« Cette percée constitue le chaînon manquant de la conception pilotée par IAO dans le domaine de la sécurité des véhicules. Cela, combiné à notre nouvelle approche de solveur hybride, nous a permis d’éliminer le goulot d’étranglement des délais d’exécution inhérent aux crash tests virtuels. Désormais l’optimisation multidisciplinaire pour les crashs, la durabilité et le NVH sera en mesure d’apporter une contribution précieuse au processus de conception. »

Dr. Uwe Schramm – CTO for HyperWorks – Altair Engineering

COMMENT LES OUTILS DE DÉVELOPPEMENT INTEL ONT-ILS AIDÉ ?

Pour atteindre ses objectifs de rapidité, d’évolutivité et de performance, Altair a intégré une gamme d’outils de développement logiciel Intel tels que :

• Intel® compilers
• Intel® VTune™ Performance Analyzer
• Intel® Cluster Toolkit
• Intel® Trace Analyzer and Collector
• Intel® MPI Library

Altair et Intel ont également été en mesure d’exploiter les clusters basés sur les processeurs Intel® Xeon® 5500 et d’améliorer considérablement les performances des simulations de crash. Cette amélioration aura des avantages à long terme pour l’industrie.

Enfin, Intel a fourni une aide technique pour le fonctionnement et l’optimisation, l’accès aux ressources informatiques et le support marketing.

Source et illustrations : software.intel.com
Traduction : ritme.com