Sie sind hier: Produkte & Lösungen / Simulation mit FEA / COPRA® FEA RF / FEA Rechenzeiten reduzieren
Deutsch
English
Português
Sonntag, 24. September 2017
...

So beschleunigen Sie Ihre Simulation!

Einige Möglichkeiten, die Ihre FEA Rechenzeiten erheblich reduzieren können -

abhängig von der bestehenden Hard- und Software von z.B. 160 Stunden auf 8 Stunden

neulich "beschwerte" sich ein Kunde bei uns, dass die Rechenzeiten einer Simulation mit COPRA® FEA RF viel zu lang seien. Er nannte uns eine Dauer von ca. sieben Tagen. Uns fiel es schwer, das zu glauben und wir gingen dem „Problem“ auf den Grund.

Es gibt einige wesentliche Faktoren, die für die Dauer einer Simulation verantwortlich sind. Wir möchten Ihnen die Möglichkeiten, wie Sie die Leistung Ihrer COPRA® FEA RF Software optimal nutzen können, natürlich nicht vorenthalten. Die im obigen Beispiel genannten Rechenzeiten können mit diesen Maßnahmen von ca. 160 Stunden auf ca. 8 Stunden reduziert werden. Eine Berechnung über Nacht ist damit problemlos zu erreichen.

1. Rechenzeit-Ersparnis durch den Einsatz von mehreren Prozessoren

Wie der Abbildung 1 zu entnehmen ist, kann durch den Einsatz von mehreren Prozessoren die Rechenzeit signifikant reduziert werden. Jeder Prozessor übernimmt die Berechnung für einen Teil des Bandes. Bei der Verwendung von zwei Prozessoren wird die zu berechnende Elementanzahl für einen Prozessor halbiert und damit theoretisch die Rechenzeit um 75% reduziert. Leider gibt es für das Parallelisieren der Berechnung auch einen gewissen Verwaltungsaufwand, der einen Teil des Zeitgewinns wieder zunichte macht. Die Höhe des Rechenzeit-Gewinns ist natürlich auch abhängig von z.B. der Art des Modells oder der Elementverteilung und ist damit gewissen Schwankungen unterworfen.

Abbildung 1 zeigt die relative Rechengeschwindigkeit der verschiedenen Parallel-Optionen. Eine Simulation, die mit zwei Prozessoren durchgeführt wird, spart im Vergleich zur Standard-Version von COPRA® FEA RF bereits 40% an Rechenzeit – eine mit acht Prozessoren (Parallel_8 Option) sogar fast 80% an Rechenzeit.

COPRA® FEA RF Parallel Options
Abbildung 1: Vergleich der verschiedenen Parallel-Optionen

2. Zeitersparnis durch automatische Neuvernetzung mit COPRA® FEA RF 2013

Für typische Rollform-Beispiele beträgt der Rechenzeitgewinn bei Verwendung eines dynamischen Remesh ca. 30-40%. Insbesondere zu Beginn des Rollform-Prozesses kann unter der Anwendung der Neuvernetzung viel Zeit gespart werden. Abbildung 2 zeigt, dass durch den Einsatz der automatischen Neuvernetzung (blaue Linie) gegenüber dem Einsatz ohne diese Technik (rote Linie) eine Reduzierung der Rechenzeit um bis zu 40% erzielt werden kann:

Abbildung 2: Mit Remesh vs. ohne Remesh

Die rote Linie zeigt die Rechenzeit pro Inkrement ohne automatische Neuvernetzung. Alle Elemente sind bei Start der Berechnung bereits angelegt. Die blaue Linie zeigt den Verlauf mit automatischer Neuvernetzung – zu Beginn der Berechnung hat das Modell erheblich weniger Elemente, die Rechenzeiten pro Inkrement sind erheblich geringer. Wenn alle Biegestellen angelegt wurden, sind die Berechnungszeiten wieder nahezu identisch.

Abbildung 3: Berechnungszeit in Sekunden mit (magenta) und ohne (blau) automatischer Neuvernetzung.

3. Zeitersparnis durch den Einsatz von neueren Prozessoren

Mit einer Investition von etwa ca. 1.500 € können Sie bereits eine aktuelle Workstation erwerben. Diese ermöglicht Ihnen – abhängig vom derzeit eingesetzten System – eine Verbesserung der Rechenleistung von bis zu 90% gegenüber älterer Hardware-Modelle. Einen Vergleich verschiedener Prozessoren finden Sie in Abbildung 4. So beträgt die Rechenzeit für unser Benchmark-Projekt mit einem Pentium P4 Prozessor 2,4 GHz ca. 14 Stunden, mit einem aktuellen Prozessor i7 2600K nur noch knapp 2 Stunden. In der Graphik unten ist auch der Unterschied für den i7 2600K angegeben; wenn das Projekt mit 4 Prozessoren gerechnet wird beträgt die Rechenzeit nur noch ca. 45 Minuten.

Abbildung 4: Prozessoren-Vergleich

4. Zeitersparnis durch den Einsatz einer 64bit-Workstation

Anstatt 32bit empfehlen wir Ihnen, Workstations und Betriebssysteme mit 64bit zu verwenden. Abbildung 5 zeigt, dass dies ebenfalls dazu beiträgt, die Rechenzeit zu reduzieren – allerdings bei weitem nicht in dem Maß, wie es normalerweise erwartet wird. Wir reden hier von einer maximalen Rechenzeit-Verkürzung von 5-8%.

Abbildung 5: 32/64bit-Betriebssystem – Gegenüberstellung