Wie GPUs Tempo machen Aerodynamik-Simulation: Volvo Cars setzt auf Ansys und Nvidia

Anbieter zum Thema

ANSYS Germany GmbH

CADFEM Germany GmbH

UberCloud

Ansys konnte mit Volvo Cars und Nvidia einen Durchbruch in der Aerodynamik-Simulation erzielen: Durch Kombination von acht Nvidia Blackwell-GPUs für den Solver und CPU-Kernen für das Meshing sank die Simulationszeit von 24 auf 6,5 Stunden.

Dies ermöglicht mehrere Design-Iterationen pro Tag, mehr Optimierungsstudien für BEVs und eine beschleunigte Markteinführung. Diese Zusammenarbeit setzt neue Maßstäbe für die Automobilindustrie und andere Branchen, die präzise Strömungssimulationen benötigen, darunter die Luft- und Raumfahrt, der Motorsport und die Unterhaltungselektronik.

Leistung von Elektrobatterien verbessern

Volvo Cars nutzt Berechnungen und CFD, um die Leistung von Elektrobatterien zu verbessern. Robuste Simulationen sind entscheidend, um den Luftwiderstand zu verringern – ein wichtiger Faktor für die Reichweite von Elektrofahrzeugen. CFD-Simulationen können jedoch zeitaufwändig, rechenintensiv und teuer sein und bieten wenig Optimierungspotenzial.

Um die Energieeffizienz und Reichweite des vollelektrischen EX90 zu verbessern, skalierten Volvo Cars und Ansys Fluent auf acht Nvidia-Blackwell-Grafikprozessoren und ermöglichten so einen optimierten End-to-End-Workflow, der nur eine Stunde für das Meshing und 5,5 Stunden für den Solver benötigte. Verglichen mit der Lösung derselben Simulation auf kostenäquivalenter Hardware mit 2.016 CPU-Kernen entspricht dies einer 2,5-fachen Verbesserung der Rechenzeit. Diese Technologiekombination ermöglicht es Volvo Cars, mehrere CFD-Simulationen pro Tag durchzuführen und dabei eine Reihe von Designvarianten zu bewerten, um bei der Designoptimierung schnell einen Schritt voranzukommen.

Virtuelle Tests in kürzerer Zeit durchführen

„Der Einsatz von Ansys-Simulation hat das Potenzial, dass wir mit unseren Teams kosteneffizienter konstruieren und virtuelle Tests in wesentlich kürzerer Zeit durchführen können als mit herkömmlichen Ansätzen“, sagt Torbjörn Virdung, Technical Leader CFD bei Volvo Cars. „Um unsere Produkte effizienter zu machen, müssen wir zunächst eine Bestandsaufnahme der Werkzeuge und Lösungen machen, die wir auf dem Weg dorthin einsetzen. In diesem Fall können wir mit Ansys Fluent nicht nur extrem realitätsnahe Analysen durchführen, sondern dank der zusätzlichen Nvidia-Infrastruktur auch die Berechnungen beschleunigen. So können wir mehr Designmöglichkeiten in Betracht ziehen und kommen schneller zu einem optimalen Fahrzeugdesign.“

Mit diesem beschleunigten Verfahren kann Volvo Cars kritische Emissions-, Reichweiten- und Effizienzstandards wie das Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (WLTP) noch besser erfüllen.

GPU-beschleunigte Simulationen treiben Innovationen voran

„Dieser Durchbruch unterstreicht, wie GPU-beschleunigte Simulationen Innovationen vorantreiben und Produkte schneller auf den Markt bringen können“, sagt Shane Emswiler, Senior Vice President of Products bei Ansys. „Die Kombination aus realitätsnaher Modellierung und extrem hoher Solver-Geschwindigkeit ermöglicht es den Kunden, mehr Simulationen durchzuführen und die Ergebnisse zu maximieren, um leistungsfähigere Produkte zu entwickeln“.

„Die Projekte von Ansys und Volvo Cars demonstrieren die außergewöhnliche Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit unserer neuesten Blackwell-Infrastrukturangebote und deren Anwendbarkeit in der technischen Simulation“, sagte Tim Costa, Senior Director of CAE, EDA and Quantum bei NVIDIA. „Zusammen mit Software-Partnern wie Ansys ebnen wir den Weg für die Zukunft des computergestützten Engineerings und erreichen beispiellose Skalierbarkeit, um unsere Kunden bei der Lösung ihrer komplexesten Herausforderungen zu unterstützen“.