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1、基于超级计算CAE集成平台架构设计摘要：'‘基于超级计算的CAE集成平台”可解决工业领域的产品设计中的CAE软件集成问题、计算速度问题及并行计算机使用的问题•为研发出这个平台，提出了该平台的总体构成和总体架构设计.该平台由5层7个子系统构成,前端系统采用SSH架构,ESB总线和中间件系统采用Spring,Hibernate,Tuscany的组合来实现，集群端系统则主要是对“天河1号”超级计算机的调度系统进行改进•根据总体架构设计研发出了平台的第1个原型.关键词：超级计算；CAE集成平台；架构设计；第1个原型中图分类号：TP311.52文献标识码：AArchitectura
2、lDesignofCAEIntegrationPlatformBasedonSuperComputationDENGZiyunl,2,ZHANGJingl,BAIShuren2,LIUZhaohua2,CHENLei2,ZHANGWei2(1.CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China；2.NationalSupercomputingCenterinChangsha,Changsha,Hunan410082,China)Abstract：CAEInteg
3、rationPlatformbasedonSuperComputationcansolvesomeproblemsinindustrialproductsdesign,suchasCAEsoftwareintegration,calculationspeedandparallelcomputerusing・Thispaperproposedtheoverallstruetureandtheoverallarchitectureoftheplatformfordevelopment.Theplatformconsistsof5layersand7subsystems.The
4、frontendsystemadoptsSSHarchitecture,ESBbusandmiddlewareusesSpring,HibernateandTuscanycombination.Clustersystemismainlyonthe“TianheNo.1”supercomputerschedulingsystemimprovements・Accordingtotheoverallarchitecturedesign,theprototypeplatformwasdeveloped.Keywords:supercomputation；CAEintegratio
5、nplatform；architecturaldesign；firstprototype1问题提出企业在应用CAE（ComputerAidedEngineering,计算机辅助工程）软件进行工业领域产品设计的过程中普遍发现存在以下问题：1）CAE软件集成问题CAE软件的品种有许多种,如CATIA,ABAQUS,ANSYS,LSDYNA,Fluent,SINOVATION等，行业应用、软件功能各有侧重，相互孤立，需要将这些软件通过接口统一集成起来，从而可以共同工作[1-2],如能以云计算形式供企业共享使用则更为节约资源和成本.2）计算速度问题一个模型从初始建模、计算到优化处
6、理，最终成型，要进行各种环境条件、材质、载荷下的仿真与计算，往往需要反复调整参数、计算、评估许多次，而CAE仿真需要进行大量的计算，现有计算机单机性能仍然存在瓶颈[3],需要使用超级计算机来支持大规模的并行计算来缩短工业设计仿真的计算时间.3）并行计算机使用问题使用超级计算机的技术门槛较高，需要操作人员掌握的专业技术知识较多，比如Unix或Linux操作系统、应用行业专业知识、并行计算，甚至系统分析设计及程序开发[3].超级计算机的计算资源如能以Web的方式提供给公众用户使用则更为便利.解决这些问题的根本办法就是研发出一个“基于超级计算的CAE集成平台”（以下简称“超算C
7、AE平台”）.要研发出“超算CAE平台”首先要考虑的问题就是根据业务需求来理清平台的构成，搭建起先进而又稳定的平台总体架构，再进行下一步的设计和编码.2研究现状与趋势“超算CAE平台”是工业设计领域的新兴发展趋势，国内国际的研究水平差距较小，但我国在超级计算机系统和CAE软件的无缝集成技术方面，尚缺乏研究基础和工程应用经验［4-5］.大型工程和复杂产品，例如盾构机、火星着陆器、飞机、轮船等，结构及其仿真都很复杂，依靠PC机、普通工作站无法完成其结构、功能与可靠性一体化的优化设计，这就必须依靠超级计算机技术来解决问题［6-8］.
