[Simcenter3D] 로터 동역학 분석 가속화

 

AMD 중앙 처리 장치의 HPC 기능을 활용하여 로터 동역학 분석 개선

로터 동역학 분석이란 무엇인가요?

터보 기계 응용 분야는 제트 엔진부터 산업용 압축기에 이르기까지 까다로운 부하에서 극한 속도로 작동하는 회전 부품에 의존합니다. 구조물의 작은 결함이나 손상은 진동, 불안정성 또는 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다. 이러한 기계 설계에서 흔히 사용되는 로터 동역학 분석은 전체 작동 범위에서 샤프트와 회전 어셈블리가 어떻게 반응하는지 파악하여 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 엔지니어는 임계 회전 속도를 계산함으로써 작동 중 공진으로 이어질 수 있는 작동 속도 범위에 가까운 위험한 모드를 식별하여 진동을 증폭시키고 성능, 안전 및 자산 수명을 위협할 수 있습니다.

엔지니어들은 로터 역학 분석을 어떻게 수행하나요?

Simcenter 3D 로터 다이내믹스(특히 Simcenter Nastran SOL 414 솔루션)는 Siemens의 Simcenter 제품군 내 강력한 솔루션으로, 회전하는 기계의 진동을 분석하도록 설계되었습니다. 이 솔루션은 임계 속도에서 공진 현상을 예측하고, 하중을 평가하며, 다양한 작동 조건에서 시스템 생존 가능성을 평가하는 데 도움을 줍니다. 시뮬레이션 속도를 높이기 위해 이 솔루션은 분산 메모리 병렬(DMP) 및 공유 메모리 병렬(SMP) 처리를 모두 지원합니다.

고출력 컴퓨팅은 어떻게 로터 동역학 분석 속도를 높일 수 있습니까?

이 백서에서는 DMP를 사용한 고성능 컴퓨팅(HPC)을 통해 이 분석의 효율성을 향상시키기 위한 다양한 전략을 탐구하고 분석합니다. 특히, 독립적인 작업 단계를 서로 다른 프로세서에 분산시키는 것과 여러 프로세서를 사용하여 각 개별 단계를 해결하는 두 가지 병렬화 방법이 제공하는 잠재적인 성능 향상을 검토합니다. 이를 위해 Simcenter 3D 2512 릴리스가 사용됩니다.

표 1. 병렬 처리 케이스 A(반복에 의한 DMP)를 가진 다양한 CPU의 경과된 솔버 시간(초 단위).

표 2. 병렬 처리 케이스 B(각 반복을 해결하기 위한 DMP)를 가진 다양한 CPU의 경과된 솔버 시간(초 단위).

이 HPC 분석을 바탕으로, 우리는 Simcenter 3D 로터 동역학 시뮬레이션에서 HPC를 사용하는 엔지니어들을 위한 모범 사례를 강조할 것입니다.

[출처] https://blogs.sw.siemens.com/simcenter/accelerate-your-simcenter-3d-rotor-dynamics-analysis/