文档介绍：中国力学学会学术大学 TAM2007)
高效能计算机技术展望
桂亚东 1)
(上海超级计算中心, 上海 201203)
本文是有关高效能计算机技术和发展趋势的综述性文章。通过分析科学和工程领域越来越旺盛
的需求,介绍国内外高效能计算机研制的状况;通过剖析多核处理器产生的背景和性能提升的原因,
分析多核处理器对高效能计算机的影响;通过解读高效能计算机的4个要素,指出高效能计算机面
临的多种挑战,归纳了部分解决的思路。
关键词高效能计算机, 多核处理器, 高性能, 可编程性, 可移植性, 鲁棒性
高性能计算在工业工程领域的应用和发展
李根国 2) 吴建成
(上海超级计算中心, 上海 201203)
上海超级计算中心在支持科学研究领域的高性能计算应用的同时,为广大的工业和制造业企业
提供工程计算方面的服务和应用。上海超级计算中心在拥有峰值计算能力每秒 11 万亿次的高性能计
算机的同时,配备了得到世界上大型制造业认可的,广泛应用于工程计算的大规模商业软件,例如
Fluent、CFX,Ansys、Nastran,LS-Dyna、Pam-Crash 等。6年多来,已经在航天航空、汽车、船
舶、核电工程、钢铁、市政工程等领域开展了大量的应用工作,积累了工程计算方面大量的实践经
验。根据业务需要,上海超级计算中心正在建设专业领域的综合设计分析平台,将零散的软件集成
起来,根据行业的特点,提供功能更加强大,更加专业化的平台。目前正在建设的有面向汽车、飞
机和船舶设计的三个专业综合服务平台,将提升上海超级计算中心在工程计算领域的服务水平和能
力,更好地发挥公共服务平台的作用,为上海科教兴市主战略服务,为加快我国工业和大型制造业
信息化进程做贡献。
简要介绍了工程计算的主要技术和应用领域,以及高性能计算在工程和工业领域的发展状况,
最后介绍了上海超级计算中心在工程计算领域开展的工作和发展。
关键词高性能计算,工程计算,CAE
1)E-mail: ******@.cn
2)E-mail: ******@.cn
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中国力学学会学术大学 TAM2007)
基于微型多目标遗传算法的布料机
臂架结构优化
官凤娇韩旭 1) 周长江
(汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南大学机械与汽车工程学院, 长沙 410082)
目前用于散料输送的大跨度布料机布料臂架刚度提高,可以减小各节臂架的挠度差,降低臂架
伸缩时的磨损和钢丝绳及皮带的布置难度,延长其使用寿命。同时臂架自重增大,会使臂架与支架
及油缸铰接处的支承力增大,使转盘主轴承与油缸活塞轴向力增加,影响铰链和转台的灵活性,导
致“卡死”,甚至引起整机倾覆。鉴于此,着眼于这两者之间的平衡,提出了一种基于微型多目标遗
传算法的布料臂架主梁结构尺寸多目标优化方法。微型多目标遗传算法是在微型遗传算法基础上提
出的一种基于非支配分级的多目标优化算法,它采用小规模种群,具有较高的计算效率。该算法的
基本过程是:随机产生一个初始种群,初始化外部种群;将初始种群中的个体进行非支配分级,有
最好非支配分级的个体添加到外部种群,每个个体的适应度有两部分:第一部分是解的非支配分级,
第二部分是个体间距值。这样,首先最小化解的非支配分级,即非支配级级数越小的个体适应度越
高,如果非支配分级相同,那么个体间距值大的适应度就大。一旦种群收敛,便采用探测算子在非
支配解的参数域进行探测性搜索,然后运用重启动策略产生新种群,以提高收敛效率。本文以各节
臂架主梁的截面尺寸作为优化变量,以提高臂架刚度和轻量化为优化目标,利用微型多目标遗传算
法,结合布料机运行的实际工况和参数化有限元建模技术,建立布料臂架的优化设计模型。此方法
既能高效地增强臂架刚度和减轻臂架重量,又能仅通过一次计算就提供多组方案以满足对布料机的
不同性能控制。研究成果为布料臂架的结构设计和轻量化设计提供了一种较为有效的方法,对提高
臂架整体力学性能和布料机的进一步研发具有重要的理论价值和工程意义。该优化结果已用于该系
列布料机的定型设计。
关键词多目标优化, 布料机, 布料臂架, 参数化建模, 微型多目标遗传算法
参考文献
1. Liu GR, Han X. Computational inverse techniques in nondestructive evaluation. Florida: CRC Press, 2003
2. Liu GP, Han X. A micro multi-objective ic algorithm for multi-objective optimizations//The Fourth Chin