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《西安电子科技大学》 2017年
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数字化仿真分析在高性能计算系统中的开发集成和应用研究

权少亭  
【摘要】:随着信息技术的快速发展和应用,基于信息化手段的科学计算,正得到普遍的重视,高性能计算作为其中的一个分支,也越来越多的应用于各个领域,在本单位的科研设计工作中,存在着仿真模型计算量大,仿真分析需求量大,协同设计要求高等现实问题,出于对解决上述现状和难点的考虑,尝试引入新的计算手段和资源调配系统进行并行计算,以满足在项目研发、测试、试制各个阶段的需求。高性能计算为数字化仿真分析提供一个良好的科学计算手段。光电系统的科学计算包括多学科仿真、光学建模、动力学分析、散热分析等专业,通过高性能计算解决科研工作中的大型仿真计算问题,以达到提高产品设计质量和指标,缩短项目研发周期、降低研发成本的目的,从而增强企业的自主创新能力。论文阐述了高性能计算集群技术的应用特点,通过对本单位应用需求的分析,确定了高性能计算系统的总体架构和各个功能单元的设计与配置,介绍了高性能计算集群管理软件和作业调度软件的功能和安装步骤;用户数据库的管理和配置,描述了Web访问的环境要求和登陆方法,对构建的高性能计算系统进行性能和应用的测试。重点对数字化仿真分析软件在高性能计算系统中的开发集成和应用进行了详细深入的研究,包含流体力学计算软件Fluent、有限元分析软件Ansys、结构分析软件Nastran,使用XML编写代码实现仿真分析软件在Web页面的解析显示,利用Linux中的Shell程序实现数字化仿真分析软件的集成调用,通过高性能计算系统提交作业算例,分别在共享内存并行和分布式并行的应用中,不断改变计算资源,进行了大量的计算试验和运算对比,得出了结论,对单位光电系统科研设计的仿真计算应用场景具有重要的指导意义,并对仿真分析计算建立了知识数据库,制定了企业标准,达到了动态配置资源、合理应用、高效计算的目的。论文对高性能计算系统实施过程中遇到的问题进行了分析,给出了切实可行的解决方案。总结了此阶段的工作,并对高性能计算系统今后的优化改进方面进行了明确的描述,给出了中肯的建议。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP38

【参考文献】
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