Höhere Sicherheit, kürzere Time-to-Market: Diese Rolle spielen simulierte Crashs in der Autoentwicklung

Mit Altair RADIOSS* und Technologie von Intel® können Automobilhersteller komplizierte Simulationen beschleunigen und so die Zeit bis zur Markteinführung für qualitativ hochwertige Produkte verkürzen.

Mehr Komfort, höhere Stabilität bei reduziertem Gewicht und weniger Abgase: Automobilhersteller haben in den vergangenen Jahrzehnten enorme Fortschritte bei der Entwicklung neuer Fahrzeugmodelle erzielt. Zurückzuführen sind diese insbesondere auf Verbesserungen während des Designprozesses. Dazu gehört, dass neue Komponenten längst nicht mehr nur am Computer entwickelt, sondern darüber hinaus in hochkomplexen Simulationen auf ihre Alltagstauglichkeit getestet werden. Typische virtuelle Versuche sind etwa das Bruchverhalten einzelner Teile, die Reaktion der Karosserie auf Schwingungen oder die Luft- und Kraftstoffströme in Motoren.

Da Geschwindigkeit beim Ablauf der Simulationen eine wichtige Rolle spielt, setzen viele Automobilhersteller und Zulieferer auf die HyperWorks Suite von Altair*, die Computer Aided Engineering (CAE) umfassend unterstützt. Die Software ist für den Bedarf der Branche optimiert und verfügt über zahlreiche Highend-Lösungen, die schwierige Berechnungen ausführen. Mit dem RADIOSS* Finite-Elemente-Solver beispielsweise können statische oder dynamische Problemstellungen aus den Bereichen Strömungsmechanik und Fluid-Struktur-Kopplung simuliert werden. Mithilfe von nicht-linearen Materialmodellen lassen sich zudem große strukturmechanische Verformungen mit hohen Spannungen und Dehnungen untersuchen.

Gemeinsame Optimierung von Hard- und Software steigert Performance

Da die HyperWorks Suite Parallelverarbeitung nutzt, um möglichst viele Berechnungen gleichzeitig umzusetzen, ermöglicht die Auswahl des richtigen Prozessors enorme Leistungsgewinne. So sorgt beispielsweise das neu gestaltete Speichersubsystem mit sechs Kanälen bei einem Intel® Xeon® Gold 6148 Prozessor im Vergleich zu älteren Prozessorgenerationen für eine 1,5 Mal höhere Speicherbandbreite. In Kombination mit weiteren integrierten Hardware-Features, die direkt zur Beschleunigung der RADIOSS-Workloads beitragen, beträgt das Performanceplus gegenüber dem älteren Intel® Xeon® Prozessor E5-2697 v3 mehr als 100 Prozent.

Unterstützt wird die Leistungssteigerung zudem durch Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI). Die Punkt-zu-Punkt-Verbindung ermöglicht die Kommunikation zwischen Prozessoren und sorgt durch ihre hohe Bandbreite für eine schnellere Datenverarbeitung auf Systemebene. Darüber hinaus profitiert RADIOSS von Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512), die in skalierbare Intel® Xeon® Prozessoren integriert sind. Die Befehlserweiterungen sorgen für eine verbesserte Vektorisierung, so dass jede CPU doppelt so viele Daten vorhalten kann wie die Vorgängertechnologien und verfügbare Hardware-Ressourcen besser genutzt werden können.

Da selbst sehr aufwändige virtuelle Tests deutlich kostengünstiger sind als Trial-and-Error-Methoden in der Praxis, ist die erzielte Leistungssteigerung von großer Bedeutung. Altair RADIOSS-Kunden bietet sie die Möglichkeit, ihre Fähigkeiten in der Strukturanalyse mit einem einfachen Hardware-Upgrade drastisch zu verbessern und komplexe Simulationen enorm zu beschleunigen. In der Folge lässt sich die Entwicklungszeit für neue Automodelle stark verkürzen, was in Kosteneinsparungen sowie einer schnelleren Markteinführung resultiert.