L'importance des simulations avancées dans la fabrication aérospatiale

Industrie aerospatiale les fabricants opèrent à la pointe de la technologie dans les domaines des matériaux, de la mécanique des solides, de la dynamique des fluides, de l’électronique et de plusieurs autres disciplines d’ingénierie. Dans une industrie où une fiabilité à 100 % des produits est attendue et atteinte de manière régulière, le processus de développement de produits est au cœur de la performance de l'entreprise.

Dans l'industrie aérospatiale, qu'il s'agisse d'engins spatiaux, d'avions, de moteurs à réaction ou d'autres systèmes, les simulations techniques avancées permettent aux ingénieurs de parcourir diverses itérations de conception dès le début du processus de conception, sans investir dans du matériel. Cependant, la complexité des modèles de simulation augmente rapidement. Par exemple, un modèle 3D d'un rotor de turbine haute pression peut contenir des millions d'éléments pour un analyse par éléments finis (FEA). L'exécution de ces simulations peut prendre des heures ou des jours, selon la vitesse et l'âge du matériel de calcul haute performance (HPC) disponible. De plus, exécuter des itérations de conception en parallèle pour explorer pleinement l’espace de conception reste extrêmement difficile. Les ingénieurs se heurtent rapidement à des contraintes de capacité HPC et doivent attendre dans une file d'attente virtuelle pour exécuter leurs tâches. Cela peut conduire à des conceptions sous-optimales, car les ingénieurs n'ont ni les outils ni le temps de les réaliser pleinement. optimiser leurs conceptions.

Pour répondre à ces préoccupations concernant un nouveau programme de développement, un équipementier du secteur aérospatial s'est tourné vers Rescale. Grâce à Rescale, ce client a eu accès à une suite complète de outils logiciels de simulation, ainsi que les capacités d'un grand cluster commercial entièrement sécurisé, à la demande et à une fraction du coût. Notre client a utilisé Rescale pour effectuer des balayages à paramètres multiples et plans d'expériences (DOE) pour améliorer la conception de divers sous-systèmes et composants individuels critiques. Le client a effectué des analyses sur plusieurs modèles et utilisé des modèles disponibles dans le commerce. dynamique des fluides computationnelle (CFD) aérospatiale solveurs.

Réduire le temps de simulation CFD dans l'aérospatiale

Calculer des simulations parallèles à grande échelle en peu de temps nécessite des centaines de processeurs en cluster, ce qui entraîne des coûts initiaux et de maintenance importants pour l'infrastructure informatique. En conséquence, ce type de simulation est resté largement hors de portée de toutes les entreprises aérospatiales, à l’exception des plus grandes. Grâce à la plateforme Rescale, l'utilisateur a pu configurer un balayage complet des paramètres en quelques minutes. Pour un travail typique, lors de la soumission par l'utilisateur, la plateforme Rescale a effectué les opérations suivantes :

• Des centaines de processeurs ont été provisionnés de manière dynamique dans les cinq minutes suivant la soumission du travail.
• Le solveur choisi par l'utilisateur a été invoqué sur l'ensemble du cluster multiprocesseur, simulant des milliers de pas de temps
• Les résultats ont été transmis aux serveurs locaux pour post-traitement et analyse.
• Toutes les instances informatiques du cluster ont été supprimées une fois le processus terminé.

Sécurité les préoccupations ont été entièrement résolues : les tâches de rescale sont exécutées sur une infrastructure certifiée SOC 2 et ITAR ; toutes les données clients ont été transférées dans un environnement crypté de bout en bout. Des instances de cluster dédiées ont été mises à disposition pour garantir qu'aucun mélange de données ne se produise. Enfin, les données ont été purgées à la fin du dossier.

Dans ce cas, le client Rescale a estimé que l'exécution de ces analyses sur Rescale réduisait le temps d'exécution de >95 % et a permis d'économiser des centaines d'heures d'ingénieur par rapport à l'alternative consistant à fonctionner localement. De plus, la possibilité d'exécuter des simulations beaucoup plus larges a révélé aux ingénieurs des informations cruciales qui seraient restées cachées en raison de contraintes de temps s'ils avaient exécuté ces tâches sur des machines locales.