Quais são as novidades do Simcenter STAR-CCM+ 2602?
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Faça previsões instantâneas com IA. Acelere a CFD multifásica com GPUs. Aumente o desempenho em recursos de CPU e GPU. Acelere simulações de travessia de veículos em águas rasas com o solver SPH. E muito mais.
O aprendizado profundo geométrico (GDL) com inteligência artificial no Simcenter STAR-CCM+ 2602 permite previsões instantâneas para avaliar variantes de projeto em tempo real e acelerar a tomada de decisões em estágios iniciais. Esta versão também traz suporte nativo para GPU para os solvers Volume de Fluido (VOF) e Mistura Multifásica (MMP), juntamente com escalonamento multi-GPU aprimorado que reduz significativamente o tempo de resposta em cargas de trabalho CFD multifásicas e de grande escala. A nova flexibilidade da GPU, incluindo suporte para AMD no Windows e co-utilização mais inteligente de CPU/GPU, ajuda a extrair o máximo valor do hardware dos engenheiros, independentemente do ambiente operacional. Melhorias fundamentais na precisão, como malhas de prisma aprimoradas e planos de mistura implícitos totalmente conservadores, fortalecem a robustez numérica e a confiabilidade dos resultados. Avanços específicos para aplicações, desde a travessia de veículos em águas rasas com SPH até aerodinâmica automotiva transiente mais eficiente, reduzem ainda mais o tempo do ciclo de engenharia. Em conjunto, essas atualizações permitem simular mais projetos, com maior fidelidade, em mais configurações de hardware, possibilitando, em última análise, decisões de engenharia mais rápidas e confiáveis.
Convergência mais rápida, maior precisão e robustez com prismas de qualidade aprimorada
Geometrias complexas frequentemente forçam as camadas prismáticas a se retraírem, especialmente perto de cantos côncavos e convexos, degradando assim a qualidade da malha próxima à parede e retardando a convergência. Engenheiros de CFD frequentemente se deparam com transições de "nós suspensos" que complicam a continuidade da camada limite e dificultam a obtenção de uma resolução robusta da turbulência na parede.
No Simcenter STAR‑CCM+ 2602, ative o gerador de malha de camadas de prisma de qualidade aprimorada para gerar camadas mais espessas e com melhor comportamento, preservando a integridade da camada em cantos problemáticos. Isso reduzirá a retração do prisma e eliminará topologias de nós suspensos nas transições de camada, o que estabiliza os resíduos e acelera a convergência do solver. Essa melhoria se traduz em uma representação mais limpa da camada limite e em previsões mais confiáveis de cisalhamento na parede, transferência de calor e separação. Em aplicações aeroespaciais e automotivas, obtenha robustez em superfícies complexas e reduza o número de reinicializações necessárias para atingir as metas. O efeito líquido é uma queda mais suave dos resíduos e um comportamento assintótico mais precoce, o que encurta o caminho para as decisões de engenharia. Em última análise, alcance uma convergência mais rápida com maior precisão e robustez.
Conservação completa em planos de mistura implícitos com estabilidade aprimorada do solver
Quando rotores e estatores se acoplam por meio de planos de mistura implícitos com baixa conformidade, a conservação de energia é prejudicada e erros de pressão/temperatura totais se infiltram nas previsões de turbomáquinas. Essas imprecisões podem mascarar o desempenho real de um estágio e comprometer as escolhas de projeto. Em configurações multiestágios, esses erros se acumulam, minando a confiança necessária para que os engenheiros otimizem os projetos de compressores e turbinas.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, aplique uma estratégia aprimorada de atualização de valores de contorno juntamente com o agrupamento de impedância no plano de mistura para garantir uma conservação mais precisa. Estabilize o solver em diferentes tipos de malha e reduza o erro na pressão total e na temperatura total em uma ordem de magnitude, mantendo total compatibilidade com os fluxos de trabalho de simulação existentes. O resultado são previsões mais confiáveis, convergência robusta do solver e a precisão necessária quando a simulação embasa decisões críticas de projeto. Nenhuma alteração no fluxo de trabalho é necessária – apenas física aprimorada e melhores resultados.
Previsões instantâneas de aerodinâmica externa
As fases iniciais do projeto exigem soluções rápidas para avaliar diversas variantes e orientar decisões importantes. Obter informações rápidas nessa fase permite uma exploração mais ampla e um alinhamento mais ágil em relação aos conceitos ideais.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, os recursos de Aprendizado Profundo Geométrico (GDL) são integrados diretamente ao Simcenter STAR-CCM+ Design Manager, eliminando o atrito entre simulação e previsão. Treine modelos preditivos que avaliam o desempenho em minutos, usando apenas um conjunto mínimo de simulações ou aproveitando conjuntos de dados CFD existentes. Trabalhar diretamente no ambiente familiar do Design Manager evita transferências de dados externos e mantém a iteração fluida e intuitiva. A previsão dupla, comparando lado a lado os resultados CFD e a inferência de IA, oferece confiança para explorar o espaço de projeto. À medida que as previsões de GDL substituem ciclos CFD de longa duração, concentre as simulações de alta fidelidade apenas nos conceitos mais promissores. Essa abordagem comprime as fases iniciais do projeto, preservando a precisão onde ela é mais importante. O resultado são previsões rápidas de aerodinâmica externa que permitem iterações de projeto com qualidade de decisão em um relance.
Aproveite os resultados de simulação existentes
Muitas vezes, os engenheiros acumulam anos de resultados de simulações valiosas de projetos anteriores, mas esses conjuntos de dados permanecem subutilizados quando se trata de acelerar novos fluxos de trabalho orientados por IA, como o GDL mencionado anteriormente. Executar simulações novamente apenas para gerar dados de treinamento retarda a adoção de métodos preditivos e duplica esforços já realizados.
Com o Simcenter STAR‑CCM+ 2602, importe resultados de simulação existentes diretamente para o Design Manager para reutilizá-los como dados de treinamento para modelos de Aprendizado Profundo Geométrico (GDL). Aproveite conjuntos de dados comprovados, sejam de projetos legados ou execuções únicas e independentes, sem alterar suas práticas de CFD já estabelecidas. Usando os fluxos de trabalho automatizados do Design Manager, gere pós-processamento consistente em todos os resultados importados, garantindo a qualidade e a comparabilidade dos dados. Compare vários arquivos de simulação lado a lado em um ambiente unificado, facilitando a identificação de tendências e sensibilidades. Essa capacidade amplia o valor dos investimentos históricos em CFD, ao mesmo tempo que acelera a criação de modelos substitutos. Como resultado, crie modelos preditivos de GDL mais rapidamente, com menos esforço manual e menos novas simulações. Em última análise, explore os resultados existentes para escalar a exploração de projetos orientada por IA com confiança.
Obtenha resultados mais rápidos para aplicações multifásicas
Os casos de Volume de Fluido (VOF) e Mistura Multifásica (MMP), especialmente aqueles que envolvem superfícies livres ou mudança de fase, anteriormente apresentavam tempos de execução longos, oferecendo menos oportunidades para os usuários fazerem alterações no projeto.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, agora é possível executar simulações multifásicas em GPUs usando os solvers VOF e MMP nativos da GPU, representando um grande avanço na aceleração de simulações multifásicas. Essa capacidade inclui suporte para modelos de mudança de fase e tensão superficial, ampliando o conjunto de cenários industriais que podem ser abordados em GPUs. Também integra técnicas de aceleração como o multi-step implícito e suporta múltiplos regimes por meio da interface MMP-LSI (Large Scale Interface).
Como o mesmo solver é usado tanto para execuções em CPU quanto em GPU, os mesmos resultados são garantidos, desde que as soluções estejam bem convergidas em cada tipo de hardware. Em termos de desempenho, uma única GPU atinge o mesmo nível de processamento que aproximadamente 250 núcleos de CPU em um caso de oscilação de líquidos em um tanque, por exemplo, consumindo apenas 19% da energia necessária para a execução em CPU.
Essa aceleração baseada em GPU oferece benefícios substanciais para aplicações multifásicas em setores como o automotivo, naval e de engenharia de processos, onde o comportamento da superfície livre e a interação entre fases são críticos. O aumento da produtividade permite uma exploração mais ampla do espaço de projeto, maior confiança no projeto e um gerenciamento de riscos mais eficaz.
Desempenho multi-GPU até 20% superior
Embora a aceleração por GPU aumente significativamente a velocidade das simulações de CFD, um desafio comum surge ao escalar para múltiplas GPUs: a sobrecarga computacional da transferência de dados e da comunicação entre os dispositivos pode prejudicar a eficiência. Isso frequentemente limita o benefício prático de adicionar mais GPUs, já que o aumento de velocidade nem sempre é linear. Esse gargalo pode impedir que os usuários aproveitem ao máximo seus investimentos em hardware com múltiplas GPUs para simulações maiores e mais complexas.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, aproveite a escalabilidade aprimorada de múltiplas GPUs. Essa melhoria oferece um aumento proporcional na velocidade de simulação à medida que GPUs adicionais são adicionadas, permitindo maior paralelização. Isso proporciona um aumento notável na produtividade para modelos CFD grandes e complexos. Obtenha tempos de resposta mais rápidos utilizando várias GPUs em uma única estação de trabalho ou em servidores com múltiplos nós. Essa escalabilidade aprimorada maximiza o valor do hardware com múltiplas GPUs, permite uma exploração de projeto abrangente e acelera todo o fluxo de trabalho de simulação em até 20% com um número maior de GPUs.
Maximize a flexibilidade para aproveitar a aceleração CFD habilitada por GPU
Muitas estações de trabalho Windows vêm equipadas com GPUs AMD potentes que, até então, não podiam ser utilizadas para cargas de trabalho de CFD em versões anteriores do Simcenter STAR-CCM+. Essa limitação frequentemente obrigava os engenheiros a migrar tarefas para outras máquinas ou sistemas operacionais, complicando o planejamento de TI e atrasando a execução local. Isso significava que os investimentos em hardware existentes eram subutilizados, criando uma barreira significativa para um fluxo de trabalho eficiente.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, a aceleração total por GPU da AMD no Windows elimina essa limitação. Esse desenvolvimento crucial desbloqueia esses dispositivos para simulações de produção: execute casos complexos com desempenho competitivo diretamente em estações de trabalho de sua preferência. Esse avanço preenche a lacuna de software e permite o aproveitamento total do hardware da AMD. Amplie as opções de implementação e simplifique o planejamento de TI em todos os sistemas operacionais. Otimize a alocação de licenças e mantenha os analistas produtivos em seu ambiente preferido. Aproveite melhor o hardware instalado: maximize a flexibilidade e a eficiência orçamentária utilizando os recursos de GPU da AMD para CFD acelerado com o Simcenter STAR-CCM+ 2602.
Aproveite ao máximo os recursos da sua CPU e GPU
Em computação de alto desempenho, especialmente em nós com GPUs, um desafio crucial surge porque certas tarefas de simulação, como o alinhamento de superfícies ou o pós-processamento, permanecem inerentemente dependentes da CPU. Isso frequentemente leva à subutilização de recursos da CPU, já que uma proporção fixa entre CPU e GPU pode deixar uma quantidade significativa de poder computacional ocioso durante fases que exigem muito da GPU. Essa ineficiência retarda o tempo de resposta geral da simulação e desperdiça capacidade computacional valiosa.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2602, utilize dinamicamente os núcleos de CPU disponíveis para tarefas multithread, mesmo quando as GPUs estiverem em uso intenso, graças à utilização adaptativa das CPUs nos nós de GPU. Isso garante que as partes da simulação que dependem da CPU não causem mais atrasos nem deixem recursos valiosos da CPU ociosos, otimizando todo o fluxo de trabalho. Aproveite um uso mais holístico e eficiente de todo o nó de computação. Experimente ganhos significativos de velocidade e potenciais reduções nos custos computacionais para simulações que envolvem pré-processamento complexo ou física específica, como malha deslizante. Acelere seu caminho para a inovação com essa abordagem harmoniosa, garantindo que cada componente, tanto CPU quanto GPU, contribua de forma otimizada para o esforço geral da simulação.
Tempo de resposta mais rápido para aplicações de vadeamento de veículos
As análises tradicionais de travessia de veículos em águas rasas envolvem fluxos de trabalho complexos e demorados para configurar a interação com a água, o contato pneu-solo e a resposta da suspensão. Obter resolução local onde é necessário adiciona ainda mais complexidade.
Com o Simcenter STAR‑CCM+ 2602, simule a travessia de veículos em águas rasas usando o solver SPH, refine as partículas ao redor do veículo para aumentar a precisão local e resolva o movimento dinâmico, incluindo a suspensão e o contato pneu-solo. Analise as tensões mecânicas na placa traseira e preveja a umidade, integrando considerações estruturais e hidrodinâmicas. Essa abordagem simplificada reduz o tempo de resposta geral, ao mesmo tempo que melhora a fidelidade onde as forças e os respingos são mais intensos. A configuração simplificada facilita a realização de avaliações rotineiras de travessia em águas rasas em diferentes variantes e versões. O resultado é um tempo de resposta mais rápido para aplicações de simulação de travessia de veículos em águas rasas.
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