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PRODUTIVIDADE NA INTEGRAÇÃO DE FERRAMENTAS E AUMENTO DE VELOCIDADE DE PROCESSAMENTO Mário Castro - Especialista Rio de Janeiro, 05/07/2011

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PRODUTIVIDADE NA INTEGRAÇÃO DEFERRAMENTAS E AUMENTO DEVELOCIDADE DE PROCESSAMENTO

Mário Castro - EspecialistaRio de Janeiro, 05/07/2011

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CAE Oil & Gas 20112

Índice

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade de Processamento

4. Conclusão

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CAE Oil & Gas 20113

1. Introdução

CENÁRIO ATUAL:

Escassez de mão-de-obra

Qualidade ↑↑

Tempo de projeto ↓↓

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

AUMENTO DE PRODUTIVIDADE E

DE CAPABILIDADE DE PROCESSOS

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CAE Oil & Gas 20114

1. Introdução

1.1 Integração de ferramentas:

Alvo: Fadiga + FEM

Metodologia utilizada: FEM + Macros

Ferramentas atuais:

Ansys Workbench®

MathCAD®

Ansys Clássico®

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

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CAE Oil & Gas 20115

1. Introdução

1.2 Aumento de velocidade de processamento:

Alvo: FEM

Ferramentas atuais:

Workstations - Processador Intel Dual Core Xeon W3503 (2.40GHz)

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

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CAE Oil & Gas 20116

2. Ferramenta Integrada

2.1 Metodologia Atual

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

CRIAÇÃO DO MODELOGEOMÉTRICO

MODELO FEM:• Importação do modelo geométrico,geração de contatos, malha,condições de contorno, etc.;• Aplicação de carregamentos –Criação de dois set-ups:

• “n” Loadsteps de Máximos• “n” Loadsteps de Mínimos

• Executar análise;• Habilitar leitura de resultados peloAnsys Clássico.

• Design Modeler ®• Inventor ®• AutoCAD ®

• Ansys Workbench ®

DEFINIÇÃO DE PASTA DETRABALHO E

CONFIGURAÇÃO DEMACROS:

• Definição das curvas de fadigaDNV a serem utilizadas – Salvarmacros MatchCAD;• Configurar macros MatchCAD esalvar na pasta;• Configurar macro 2 e salvar napasta;• Configurar macro 3 e salvar napasta.

• Windows Explorer ®• MathCAD ®• Notepad ®

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MODELO FEM:• Executar arquivos da Macro 2/3;• Soluções nodais de tensões maxprincipal dos carregamentosmáximos e mínimos são criadas.

CAE Oil & Gas 20117

2. Ferramenta Integrada

2.1 Metodologia Atual

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

• Ansys Clássico ®

MACRO MATHCAD:• Executar macro;• Gera arquivo de dano acumulado.

• MatchCAD ®

MODELO FEM:• Ler arquivo de dano acumulado;• Plotar dano acumulado em escalade temperatura.

• Ansys Clássico ®

FIM

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CAE Oil & Gas 20118

2. Ferramenta Integrada

2.2 Integração de Ferramentas: N-Code

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

CRIAÇÃO DO MODELOGEOMÉTRICO

MODELO FEM:• Importação do modelo geométrico,geração de contatos, malha,condições de contorno, etc.;• Aplicação de carregamentos –Criação de dois set-ups:

• “n” Loadsteps de Máximos• “n” Loadsteps de Mínimos

• Executar análise;• Habilitar leitura de resultados peloAnsys Clássico.

• Design Modeler ®• Inventor ®• AutoCAD ®

• Ansys Workbench ®

DEFINIÇÃO DE PASTA DETRABALHO E

CONFIGURAÇÃO DEMACROS:

• Definição das curvas de fadigaDNV a serem utilizadas – Salvarmacros MatchCAD;• Configurar macros MatchCAD esalvar na pasta;• Configurar macro 2 e salvar napasta;• Configurar macro 3 e salvar napasta.

• Windows Explorer ®• MathCAD ®• Notepad ®

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CAE Oil & Gas 20119

2. Ferramenta Integrada

2.2 Integração de Ferramentas: N-Code

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão PROCESSAMENTO DEDADOS:

• Abrir Workflow default;• Carregar input com dados FEM;• Escolher curva de fadiga;• Escolher material;• Carregar arquivo de carregamentoda macro excel;• Executar análise.

• N-Code ®

FIM

MACRO EXCEL:• Incluir classes de carregamento;• Criar arquivo de carregamento.

• Excel ®

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CAE Oil & Gas 201110

2. Ferramenta Integrada

2.3 Comparação de Performances

METODOLOGIA ANTIGA X METODOLOGIA N-CODE1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

• UTILIZAÇÃO DE 3 SOFTWARES

• UTILIZAÇÃO DE 3 MACROS

• TEMPO DE EXECUÇÃO MÉDIO: 90 min

• UTILIZAÇÃO DE 3 SOFTWARES

• UTILIZAÇÃO DE 1 MACRO

• TEMPO DE EXECUÇÃO MÉDIO: 8 min

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CAE Oil & Gas 201111

2. Ferramenta Integrada

2.2 Integração de Ferramentas: N-Code

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

CRIAÇÃO DO MODELOGEOMÉTRICO

MODELO FEM:• Importação do modelo geométrico,geração de contatos, malha,condições de contorno, etc.;• Aplicação de carregamentos –Criação de dois set-ups:

• “n” Loadsteps de Máximos• “n” Loadsteps de Mínimos

• Executar análise;

• Design Modeler ®• Inventor ®• AutoCAD ®

• Ansys Workbench ®

TEMPO DEPROCESSAMENTO ↑↑↑

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3. Velocidade de Processamento

3.1 Workstations

Processador...........Processador Intel Dual Core Xeon W3503 (2.40GHz)

RAM.......................Memoria de 12GB 1067MHz 2DIMM DDR3

Placa de Vídeo........Placa Gráfica NVIDIA QUADRO FX1800 Dual DVI com 768MB

Disco Rígido............SATA de 250GB 3.0GB/S, 8MB Cache

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

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CAE Oil & Gas 201113

3. Velocidade de Processamento

3.2 Cluster

1 Nó de Gerência (Altix XE270), configurado com:

• 2 Processadores Intel 4-Core E5620 2.4GHz/12M/5.86GT

• 24-GB RAM DDR3 DIMM 1333MHz

• 8 discos de 300-GB SAS 15Krpm

4 Nós Computacionais (2 Atix XE340), cada nó configurado com:

• 2 Processadores Intel 4-Core E5620 2.4GHz/12M/5.86GT

• 24-GB RAM DDR3 DIMM 1333MHz

• 1 (um) disco de 300-GB SAS 15Krpm, por compute node

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

POSSIBILIDADE DE PROCESSAMENTO DEINFORMAÇÕES EM 32 PROCESSADORES !!!!

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3. Velocidade de Processamento

3.2 Cluster

3.2.1 Performance em Modelo Complexo

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

TEM

PO

DE

PR

OC

ESSA

MEN

TO[s

]

Nº DE PROCESSADORES

Tempo de Processamento[s] x Nº de processadores

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3. Velocidade de Processamento

3.2 Cluster

3.2.2 Performance em Modelo Simples

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

TEM

PO

DE

PR

OC

ESSA

MEN

TO[s

]

Nº DE PROCESSADORES

Tempo de Processamento[s] x Nº de processadores

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3. Velocidade de Processamento

3.3 Comparação de Performances

3.2.2 Performance em Modelo Simples

WORKSTATION X CLUSTER

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

• MODELO COMPLEXO:

ELAPSED TIME = 13935 s

• MODELO SIMPLES:

ELAPSED TIME = 5358 s

• MODELO COMPLEXO:

ELAPSED TIME = 2834 s

• MODELO SIMPLES:

ELAPSED TIME = 641 s

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MODELOCOMPLEXO(12 cores)

MODELO SIMPLES(8 cores)

1 1

4,917078335

8,358814353

VEL

OC

IDA

DE

WORKSTATION

CLUSTER

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CAE Oil & Gas 201117

4. Conclusão

1. Introdução

2. Ferramenta Integrada

3. Velocidade deProcessamento

4. Conclusão

4.1 N-Code

• Diminuição de tempo de 91%;

• Redução de probabilidade de erros: Menos interface humana;

• Aumento da capabilidade do processo;

• Problema: Tempo de processamento (cálculo FEM máx/mín) persiste.

4.2 Cluster

• 4,9x de aumento de velocidade em modelos mais complexos;

• 8,4x de aumento de velocidade em modelos mais simples.