ABAQUS有限元分析应用与工作站配置方案
XASUN是当今市场唯一能提供塔式、超级、机架、便携、特种等图形工作站全方面解决方案的品牌。拥有完整、完美、可靠、静音的高性能工作站全套产品系列，为行业用户在高性能计算、CAD/CAM/CAE、图形图像处理、虚拟仿真、三维动画、视频编辑等应用提供强劲、高效的定制专业级图形工作站。
1 ABAQUS软件介绍
ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，它可以分析复杂的固体力学、结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS可做单一零件的力学和多物理场的分析，还可做系统级的分析和研究
2 ABAQUS求解器
ABAQUS在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用，它有两个主求解器模块— ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。
l ABAQUS/Standard的并行求解器包括：具有动态负载均衡功能的并行直接稀疏矩阵求解器、基于区域分解的并行迭代求解器和并行Lanczos特征值求解器；
l ABAQUS/Explicit的并行求解器也是基于区域分解的，
3．ABAQUS并行计算特点
ABAQUS支持Threads和MPI两种模式的并行。Threads模式在SMP架构的图形工作站上运行，而MPI模式在分布式集群系统上运行。
31 ABAQUS求解器计算特点
求解器
Abaqus/Standard
Abaqus/Explicit
算法分类
隐式算法
显式算法
主要应用
静力、模态、屈曲等
接触、碰撞、冲击
算法特点
内存占用少，硬盘io低
对硬件要求
内存容量大，磁盘io快，读写带宽高，进程通信量大
CPU要求高
显式和隐式对计算机配置（CPU、内存、硬盘io和读写带宽）侧重点是不同的，例如增加CPU数目能够提高显式的计算速度，对动态隐式则帮助不大。增加内存的比例能够提高隐式的求解速度等。
32 ABAQUS运行与计算机配置
通常决定网格计算速度的因素有三个方面：
1 计算模型的大小和复杂度
2 图形工作站硬件配置
CPU核数和频率、内存容量、硬盘IO读写带宽和IOPS、总线频率
3 *** 作系统和应用软件的优化设置
下面主要谈硬件方面：
CPU----决定网格计算速度
内存---决定的网络计算规模
硬盘---决定隐式计算中间数据回写性能
显卡---决定计算结果的图形生成可视化模型规模和性能
分类
CPU核数
内存
硬盘IOPS
硬盘带宽
隐式计算(静态） 高 高 中 低
隐式计算(动态） 低 高 高 高
显式计算 高 低 低 中
关于CPU和内存的要求
首先CPU和内存频率越高,计算速度就会越快。如确保CPU所有的核心100%进行运算,所进行运算的数据容量一定不要超过可使用的空闲内存容量,否则整个计算过程要被内存空间不足,从虚拟内存、硬盘中频繁数据调用读取,造成cpu时间延迟等待
关于网络计算规模对应CPU核数
从现有规格Xeon E3、Xeon 5600处理器规格来讲，通常小规模（300万网格以内）推荐4核图形工作站，中大规模（600万网格以内）推荐8核图形工作站，超大规模（1000万网格）推荐12核图形工作站。
核与内存容量的比例
每个核与内存数据计算量大概在1:4~8比较合理 ，例如4核对应内存16GB~32GB，8核对应32GB~64GB，12核对应48GB~96GB，当然内存越大越好，XASUN独有的内存虚拟硬盘软件可以帮助你大幅缩短数据交换时间。
网格规模与内存容量合理分配
如果设置ABAQUS使用的内存上限超过实际的物理内存，调用的数据就会从虚拟内存、硬盘来读去，CPU的等待时间大大变长，造成计算速度整体下降。所以务必保证控制好数据占用内存容量上限，必须是计算机物理内存实际能空闲提供给ABAQUS使用的内存。
硬盘的性能
在计算过程中，如果内存容量不够, 数据文件是放在硬盘上的, 如果内存足够大的话, 这个文件则会由ABAQUS进行任务调度放入内存以提高速度, 即设定内存使用量的百分比 这个不是指所需的内存量, 而是作为一个控制磁盘剩余空间的参数
内存容量毕竟有限，如果模型特别大的话，两类文件加起来得几十个GB，肯定得往硬盘里写数据。所以提升效率最经济的方法就是把硬盘读写的速度提上去，就得通过RAID方式提升硬盘的读写性能，详细推荐参考下面配置方案中得硬盘使用。
计算中的 *** 作软环境注意
一般计算所用的 *** 作系统，基本都是window和linux 64位，但是基于Linux环境的计算时间普遍比Windows环境要短的多，另外安装过程也有很多注意事项，只有对整个运行过程非常了解，设置合理，对计算速度提升非常大的。
在ABAQUS的有限元模型分析计算中，会生成临时文件，尽量将文件存储介质放到最快的存储介质上，对整体运算也是非常重要的。
由于内存读写速度比硬盘读写速度快，所以如果计算机配置不变的情况下，要达到最快计算速度，就要在计算时让两种临时文件都放在内存中。
3 ABAQUS工作站配置方案
方案1 中小规模网格计算配置方案
定位 适合100万以内自由度(30万节点)的计算规模
机器型号: XASUN T3 13216-S11A1AA
主要配置 4核Xeon 32/16GB/Qadro600/120G SSD+1TB SATA
硬件配置明细
CPU 4核Xeon E3 1230 32G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
芯片组intel C204 Chips
内存 4G DDR3 1333 Reg ECC 4
显卡Nvidia Quadro 600 1GB
系统盘120GB SSD 6Gbps
数据盘1TB SATA企业级
光驱DVD刻录机
工作站平台XASUN SX9SCAC105P7S （700W EPS）
噪音控制系统静音级(全速计算45分贝以内)
硬件性能指标
CPU运算速度每秒512亿次
GPU像素填充率:256GB/s,显存带宽256GB/s 96个流处理器，1GB GDDR3显存
硬盘 IO读写带宽270/200MB/S，IOPS 3万次/秒
硬件升级能力
CPU 支持XeonE3全系列
内存槽4个，单根内存最大8GB，最大容量32GB
硬盘位 4个，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下软件全系列
报价 18500
该配置特点：
CPU采用intelSandy Bridge Xeon E3处理器，使用了新的环形总线设计，这条环形总线由四条独立的环组成。环的访问总会自动选择最短的路径，以缩短延迟。随着核心数量、缓存容量的增多，缓存带宽也随时同步增加，因而能够很好地扩展到更多核心，这样，SNB每个核心的三级缓存带宽都是96GB/s，堪比高端Westmere，而四核心系统更是能达到384GB/s，因为每个核心都在环上有一个接入点。
环形总线的存在，可以大大减少核心访问三级缓存的周期。在以往的产品中，多个核心共享一个三级缓存，需要访问的话必须先经过流水线发送请求，在进行优先级排序之后才能进行。新的环形总线将三级缓存分割成了若干部分，借助于每个节点，核心可以快速的访问LLC。
另一个亮点就是 “AVX高级矢量扩展”指令集”，Sandy Bridge平台的SIMD演算单元扩展到了256bits，同时数据传输也获得显著提升，AVX指令集使得CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。
方案2 中大规模的网格计算配置方案
定位 适合300万以内自由度(100万节点)的计算规模
型号 XASUN T5 23148-A43B
主要配置 8核Xeon 306/48GB/Qadro2000/4300G SAS
硬件配置明细
CPU 四核Xeon X5667 2 306G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
内存8G DDR3 1333 Reg ECC6
显卡 Nvidia Quadro 2000
系统盘 300G 6Gbps SAS
硬盘阵列 300G 6Gbps SAS 3
光驱 DVD刻录机
工作站平台 XASUN SA6C105PAS （1000W EPS）1
显示器 可选
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
硬件性能指标
CPU运算速度每秒979亿次
GPU像素填充率:10GB/s,显存带宽416GB/s
192个流处理器，1GB GDDR5显存
硬盘IO读写带宽450/400MB/S
网络端口 通过汇聚功能，实现2Gbps
硬件升级能力
CPU 支持Xeon5600全系列
显卡 支持Quadro FX全系列，支持双Quadro Plex
内存槽 12个，单根内存最大16GB，最大容量192GB
硬盘位 4个，单块最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI扩展 1PCIE x8,2PCIE x4,3PCI-X
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件 基于windows、linux环境下软件全系列
报价 49700
方案3 超大规模的网格计算配置方案
定位 适合600万以内自由度(200万节点)的计算规模
型号 XASUN EX5 22996-A16S42RC
CPU 四核Xeon X56702 293G/12MB/64GTs/超线程/Turbo
内存8G DDR3 1333 Reg ECC12
显卡Nvidia Quadro 4000
系统盘 600G 6Gbps SAS
硬盘阵列250G 6Gbps SSD 4
8port SAS2-RAID
光驱 DVD刻录机
工作站平台 XASUN SA6C105PAS （1200W EPS）
噪音控制系统 静音级(全速计算45分贝以内)
*** 作系统
支持Windows Server 2003、2008
支持Windows XP、Vista、7
支持Redhat、Suse Linux全系列
应用软件
基于windows、linux环境下软件全系列
报价 98000
定位 适合办公环境下的,1000万以内自由度(300万节点)的计算规模
分布式静音集群配置
集群硬件 管理节点
型号XASUN R5 22764-A83RB
配置
◇19"标准, 4U机架式
◇2颗 6核Xeon X5650 266GHz，12M L3，QPI64GTs
◇64GB DDR3-1333 RECC
◇Quadro 4000 2GB 专业图
◇超级硬盘 8块300G 6Gbps SAS硬盘
◇阵列 1块 6Gbps SAS-RAID
◇双1000M以太网接
◇1200W EPS 电源
◇可选Infiniband高速互联卡
计算节点 3台
型号 XASUN RS5 22748-A13i
配置
◇19"标准, 4U机架式
◇2颗 6核Xeon X5650 266GHz，12M L3，QPI64GT
◇48GB DDR3-1333 RECC
◇系统盘1块 300G 6Gps SAS硬盘
◇双1000M以太网接口
◇700W EPS 电源
◇可选Infiniband高速互联卡
交换机 8口千兆交换
KVM系统 8口 KVM切换器
机柜19"标准，含网络布线系统、散热系统、供电系统、导轨、托架，22U
稳压源 净化稳压电源10KVA
分布式集群性能指
计算速度 48核,浮点性能5107亿次/秒
内存总容量 208GB DDR3-1333 RECC
集群存储 2TB SAS 读写带宽1400MB/s、900MB/s
噪音控制 控制在45分贝以内
*** 作系统及软件 支持windows和linux环境Nastran HyperWorks LMS ANSYS ABAQUS FLUENT ADINA RADIOSS
总计¥198,00000
答：可以肯定的讲，不能。学习的话可以学习S7-300，支持仿真，可以通过OPC方式仿真组态王，OPC可以通过 西子门的simatic net60 或万能OPC都可以提供OPC服务器，组态王中通过接收OPC服务器内容实现仿真，或者能过wincc flexible 做触摸屏的，建一个高级触摸屏如MP277仿真的时候也可以开启OPC服务器的功能，一起把PLC触摸屏组态王一起仿真调试。随着CAD技术的发展，三维实体建模技术得到了广泛的应用。OpenGL是OpenGraphicsLibrary的缩写，它是SGI公司开发的一套高性能图形处理系统。OpenGL的特点包括：硬件无关性，可以在不同的平台上实现；建模方便，可以构建相当复杂的几何造型；出色的编程特性，由于OpenGL可以集成到各种标准视窗和 *** 作系统中，因此基于OpenGL的三维仿真程序有良好的通用性和可移植性。
OpenGL的库函数被封装在OpenGL32d11动态链接库中，从客户应用程序发布的对OpenGL函数的调用首先被OpenGL32处理，在传给服务器后，被Winsrvdll进一步进行处理，然后传递给DDI(DeviceDriverInterface)，最后传递给视屏驱动程序。
微软机器人仿真平台的开发（MRDS）
微软机器人开发工作室（MicrosoftRoboticsDeveloperStudio，以下简称MRDS）使机器人爱好者，研究人员和商业开发者能够更容易的在多种硬件平台下建立机器人的应用程序。MRDS软件开发包包含一个轻量级的，面向服务的运行时，一套可视化编辑和模拟工具以及开发示例代码和开发指南。在美国，德克萨斯大学约翰普雷沃斯特（JohnPrevost）等在MRDS仿真环境中对水下机器人（潜艇）在水下的工作情况进行了仿真。学者亚历杭德罗门德斯（AlejandroMendez）博士建立了机器人三维模型，将其嵌入到微软工业机器人仿真平台的仿真环境中，来分析虚拟机器人的行为。在中国，台湾淡江大学学者刘寅春（PeterLiu）将MRDS应用于安全机器人的仿真。大陆学者对MRDS的研究较少，哈尔滨工业大学深圳研究生院的王宏、张东来等，上海交通大学尹航、言勇华分别将MRDS应用于工业机器人和仿人机器人的仿真。浙江大学黄立等人在MRDS的基础上定义了机器人模型定义系统（MDS）和机器人模拟仿真控制系统（SCS）。南京理工大学自动化学院将MRDS用于多机器人系统编队控制研究等。
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