耐震・構造解析シリーズ "Seismic Resistant and Structure Analisis Series"

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。

TDAPⅢ解析の流れ

※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
(a) 100万自由度モデル
100万自由度モデル
(b) 500万自由度モデル
500万自由度モデル

※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

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)

4分割モデル(領域分割ツール適用後)

(b) 4分割モデル(領域分割ツール適用後)

非分割モデル

(a) 全体モデル

8接点6面体要素せん断応力

(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 線形/非線形静解析
線形/非線形時刻歴応答解析
固有値解析
応答スペクトル法 ×
モード重ね合わせ法 ×
複素固有値解析 ×
ソルバー 反復法(対角スケーリング前処理つきCG法)
反復法(不完全コレスキー分解つきCG法)
直接法(MUMPS) ×
直接法(その他) ×
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 剛性比例減衰
Rayleigh減衰
グループRayleigh減衰
モーダル減衰 ×
歪エネルギー比例減衰 ×
運動エネルギー比例減衰 ×
等価減衰行列
(出力非対応)
ユーザ定義減衰行列
拘束条件 固定支持
強制入力点
多点拘束(MPC拘束)
荷重条件 地震入力
節点加振力
強制入力(変位、速度、加速度)
境界条件 底面粘性境界
側方境界
面外粘性境界 ×
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
(一部非対応)
建築構造用弾塑性要素 ×
ユーザ定義要素
材料特性 非線形材料特性
並列計算 領域分割によるMPI並列計算 ×

※領域分割なしのTDAPⅢ Cluster Editionも同様

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

●TDAPⅢ、およびTDAPⅢ Cluster Editionは、大成建設株式会社と株式会社アーク情報システムの共同開発製品です。●記載されているすべての会社名、商品名は各社の登録商標です。

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