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TDAP III Cluster Edition
大規模並列3次元非線形時刻歴応答解析プログラム動作環境
TDAP III Cluster Edition パンフレットPDF (664KB)
TDAPⅢ Cluster Editionの特徴
●MPIを用いた並列計算による大規模な3次元シミュレーションの実現
OpenMPなどに代表される共有メモリ型の並列化手法と比較し、より大規模な並列計算が可能です。
●高い並列化効率を実現、計算時間を大幅に短縮
当社実施での数百万自由度モデルのベンチマーク結果にて高い並列化効率を確認しています。
●通常版機能が使用可能
通常版TDAPIIIで使用できる解析手法や要素・非線形モデルなど、多くの機能が使用できます。
●通常版データが利用可能
通常版TDAPIIIのデータがあれば、Cluster Editionのために、入力データを作成し直す必要はありません。※1
領域分割ツールおよび結果統合ツールを用いることで、並列計算から可視化までを従来とほぼ同様の手順で実行できます。
※1 一部機能の制約あり
解析の流れ
従来のTDAPⅢの入力データを領域分割ツールで分割するだけで、並列計算を実行できます。
計算結果を結果統合ツールで統合するだけで、従来のポストツール(ArkFemView、Femapトランスレータ)が利用できます。
※領域分割なしのTDAPⅢ Cluster Editionも同様
ベンチマーク
並列数ごとの計算性能の評価
解析モデル
※図はモデルの一部を抽出したもの
計算環境
| FOCUSスパコン※(Fシステム)最大60ノード | ||
|---|---|---|
| CPU | 型番 | Intel Xeon E5-2698v4 |
| クロック周波数 | 2.20 GHz | |
| ターボブースト | ON | |
| コア数 | 40(20コア×2CPU) | |
| メモリバンド幅 | 76.8 GB/s | |
| メモリ | 128 GB/ノード | |
| インターコネクト | InfiniBand FDR(56Gbps)×1 | |
※公益財団法人 計算科学振興財団(FOCUS)
ベンチマーク結果
並列数nの速度向上率 = 並列数1の計算時間/並列数nの計算時間
解析事例
3次元地中構造物の地震応答解析
● 地盤：8節点6面体要素
● 地中構造物：Mindlin シェル要素
● 構造物‐地盤間：3次元ジョイント要素(端点評価)
● 底面：粘性境界
● 側面：粘性境界(切欠き力考慮)
(b) 4分割モデル(領域分割ツール適用後)
(a) 全体モデル
(c) 8節点6面体要素 せん断応力分布
機能概要
| 機能 | 従来のTDAPⅢ | TDAPⅢ Cluster Edition |
|
|---|---|---|---|
| 解析機能 | 静解析（非線形可） | ○ | ○ |
| 時刻歴応答解析（非線形可） | ○ | ○ | |
| 固有値解析 | ○ | ○ | |
| 応答スペクトル法 | ○ | △※1 | |
| モード重ね合わせ法 | ○ | △※1 | |
| 複素固有値解析 | ○ | △※1 | |
| ソルバー | 反復法（前処理付きCG法） | ○ | ○ |
| 直接法（MUMPS、PARDISO） | × | ○ | |
| 直接法（その他） | ○ | △※1 | |
| 解析モデル | 2次元 | ○ | ○ |
| 3次元 | ○ | ○ | |
| 軸対称（フーリエ0次、フーリエ１次） | ○ | ○ | |
| 質量行列 | 整合質量 | ○ | ○ |
| 集中質量 | ○ | ○ | |
| ユーザ定義質量行列 | ○ | ○ | |
| 減衰行列 | 要素剛性比例減衰 | ○ | ○ |
| Rayleigh減衰 | ○ | ○ | |
| グループRayleigh減衰 | ○ | ○ | |
| モード減衰 | ○ | △※1 | |
| ひずみエネルギー比例減衰 | ○ | △※2 | |
| 運動エネルギー比例減衰 | ○ | △※2 | |
| ユーザ定義減衰行列 | ○ | ○ | |
| 拘束条件 | 固定支持 | ○ | ○ |
| 多点拘束（MPC拘束） | ○ | ○ | |
| 荷重条件 | 地震入力 | ○ | ○ |
| 節点荷重 | ○ | ○ | |
| 分布荷重 | ○ | ○ | |
| 強制入力（変位、速度、加速度） | ○ | ○ | |
| 境界条件 | 底面粘性境界 | ○ | ○ |
| 側方粘性境界 | ○ | ○ | |
| 面外粘性境界 | ○ | △※1 | |
| 要素 | ソリッド・シェル系要素 | ○ | ○ |
| はり系要素 | ○ | ○ | |
| バネ系要素 | ○ | ○ | |
| 軸対称要素 | ○ | ○ | |
| 液体要素（2次元・3次元・軸対称） | ○ | ○ | |
| 地盤モデル化要素 | ○ | △※3 | |
| 建築系要素 | ○ | ○ | |
| ユーザ定義要素行列 | ○ | ○ | |
| 材料特性 | 線形材料 | ○ | ○ | 非線形材料 | ○ | ○ | ユーザー定義非線形 | ○ | ○ |
| 並列計算 | 領域分割によるMPI並列計算 | × | ○ |
※1 MPI並列計算には未対応
※2 対応する減衰行列の出力はMPI並列計算には未対応
※3 一部要素はMPI並列計算には未対応
本製品に関するお問い合わせ、お客様のご要望に応じて御見積いたします
連絡先：03-3234-9232（TDAPIII営業担当） tdap@ark-info-sys.co.jp