ANSYS Mechanical如何在Workbench环境中使用高性能计算

[ 解决方案 ] 安世亚太 2022-08-11 17:49

ANSYS Mechanical属于隐式结构有限元分析求解器，一般完成一个有限元分析过程需要前处理、求解和后处理三个步骤。前处理一般在图形工作站上完成，有限元求解可在工作站、集群及SMP 服务器上进行。

对于中小型问题（例如1000 万节点以内的ANSYS Mechanical问题），一般认为在图形工作站上就可以进行求解；对于中大型问题（例如1000 万节点以上的ANSYS Mechanical问题），建议还是在计算性能更高的集群或SMP 服务器上进行。对于中小型问题，可以在图形工作站上运行有限元后处理程序，读取计算结果进行结果的分析。

因此对于ANSYS Mechanical在Workbench环境中使用高性能计算的方法共有两种：一种是直接通过workbench界面进行设置并行计算求解，在本地的工作站进行求解计算；另外一种是在workbench界面中将文件保存为ANSYS Mechanical经典界面的求解文件格式，提交给高性能计算平台进行计算。

1、ANSYS Mechanical在Workbench界面设置方法

此种方法适合中小型问题在本地的工作站进行求解计算，设置方法简单方便。在Workbench界面环境下，打开Model模块，在菜单中依次选择Tools＞Solve Process Settings＞Advanced，进行CPU设置选择对应的CPU核数（建议关闭超线程，设置的核数不能超过工作站的CPU物理核数），默认使用分布式求解选项。

2、保存为经典界面的求解文件格式方法

此种方法适合中大型问题在高性能计算平台进行计算，需要在Workbench界面中存储为指定的格式，设置步骤稍微繁琐些。

方法一：输出为dat文件，设置文件名为：file.dat。

在Workbench界面环境下，打开Model模块，在左侧的目录树上选中Static Structural。然后在菜单中依次选择Tools＞Write Input File，进行dat格式的求解文件保存，如下图所示。

将file.dat文件上传到高性能服务器，在高性能服务器上进行并行求解。以在Linux系统上采用ANSYS19.0的版本，提交作业到选定计算节点“blade03/blade04”上，每个节点分别调用8核计算为例。其提交命令如下：/ansys_inc/v190/ansys/bin/ansys190 -b -dis -machines blade03:8:blade04:8 -i file.dat -o output.log

求解完成后，将结果文件file.rst下载到本地工作站进行结果读取。在Workbench界面环境下，打开Model模块，在左侧的目录树上选中Solution。然后在菜单中依次选择Tools＞Read Result Files，进行rst格式的结果文件的读取，如下图所示。

方法二：输出为db文件，设置文件名为：file.db。

在Workbench界面环境下，打开Model模块，在左侧的目录树上选中Static Structural。然后在目录树依次选择Analysis Settings＞Analysis Data Management＞Save MAPDL db为Yes，在本地工作站保存db文件，如下图所示。

采用文本编辑器编写dat文件内容如下：

将保存的db文件及相应的dat文件拷贝到高性能服务器路径下，在高性能服务器上进行并行求解。求解完成后，将结果文件file.rst下载到本地工作站进行结果读取，操作步骤与方法一类似。一般推荐采用方法二的方式，采用方法二的优势在于只是有限元求解在高性能系统上完成；而方法一的方式，前处理和求解都在高性能系统上完成，因此有可能出现在高性能系统上进行前处理过程出现报错的情况，从而影响整个计算进程。

总之，ANSYS Mechanical在Workbench环境中使用高性能计算，推荐采用在Workbench界面的设置方法，操作简单方便。但是如果计算中大型问题，建议采用保存为经典界面的求解文件格式方法，这样可以充分利用高性能计算资源，提高计算效率。

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