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具有分数导数本构关系的粘弹性Timoshenko梁的静动力学行为分析 被引量:28
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作者 朱正佑 李根国 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期1-10,共10页
利用粘弹性材料的三维分数导数型本构关系 ,建立粘弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型 ;分析Timoshenko梁在阶跃载荷作用下的准静态力学行为 ,得出了问题的解析解 ,考察了一些材料参数对梁的挠度的影响· 基于模态函... 利用粘弹性材料的三维分数导数型本构关系 ,建立粘弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型 ;分析Timoshenko梁在阶跃载荷作用下的准静态力学行为 ,得出了问题的解析解 ,考察了一些材料参数对梁的挠度的影响· 基于模态函数讨论了粘弹性Timoshenko梁在横向简谐激励作用下的动力响应 。 展开更多
关键词 粘弹性Timoshenko梁 分数导数型本构关系 弱奇异性Volterra积分-微分方程 动力响应
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汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究 被引量:19
2
作者 亓文果 金先龙 +2 位作者 张晓云 李渊印 李根国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2428-2431,共4页
并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系... 并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。 展开更多
关键词 并行计算 碰撞 有限元仿真 区域分解
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快速城市化阶段上海海岸带景观格局的时空动态 被引量:22
3
作者 李蓉 李俊祥 +3 位作者 李铖 秦海 徐明策 张挺 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2353-2359,共7页
海岸带景观动态是海岸带综合管理的重要方面。本文利用多时相遥感影像解译的土地利用数据研究了1994—2005年快速城市化阶段上海海岸带的景观动态变化特征。结果表明:人类干扰导致了海岸带景观的破碎化程度增加,斑块隔离程度加大,景观... 海岸带景观动态是海岸带综合管理的重要方面。本文利用多时相遥感影像解译的土地利用数据研究了1994—2005年快速城市化阶段上海海岸带的景观动态变化特征。结果表明:人类干扰导致了海岸带景观的破碎化程度增加,斑块隔离程度加大,景观多样性增大;海岸带基质景观(即农田)的面积持续减少,优势度明显降低,破碎化加大,反映城市化的人工景观类型(如工业用地、交通用地、公共设施用地、居住用地)面积不断增加,成为第二大景观类型,其他用地(主要是在建用地)的面积不断增加,显示出海岸带仍在经历快速城市化过程;导致海岸带景观变化的驱动力主要是国家政策、地方政府的决策、上海市的快速城市化,以及沿海大型开发项目(如浦东国际机场、洋山国际深水港、上海化学工业区等)。在分析海岸带城市化带来的生态环境后果的基础上,建议实施综合海岸带管理以实现海岸带的可持续发展。 展开更多
关键词 海岸带 景观动态变化 景观格局分析
原文传递
盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法及应用 被引量:18
4
作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 郭毅之 曹伟飚 李根国 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1430-1436,共7页
在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达... 在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达到了4×106左右。模型考虑地基土的材料非线性,以及土体–隧道间、管片–管片间的接触非线性因素,最后利用动态显式算法及其关键技术进行基于高性能计算机的大规模地震响应分析。计算结果反映地基土–盾构隧道体系在地震荷载作用下的相互作用和变形,并对隧道衬砌结构中的管片应力以及连接螺栓的受力变化进行深入分析。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 非线性 显式算法 地震响应 高性能计算
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多核构架下OpenMP多线程应用运行性能的研究 被引量:16
5
作者 徐磊 徐莹 张丹丹 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第11期50-53,57,共5页
多核平台下,OpenMP线程在核间的动态迁移在一定程度上会导致应用程序性能的下降,如果将线程绑定在固定的核上运行,使其不再迁移,这种方法将有可能提升应用程序性能,达到充分利用多核平台的计算能力的目的。本文将介绍如何使用主流的编... 多核平台下,OpenMP线程在核间的动态迁移在一定程度上会导致应用程序性能的下降,如果将线程绑定在固定的核上运行,使其不再迁移,这种方法将有可能提升应用程序性能,达到充分利用多核平台的计算能力的目的。本文将介绍如何使用主流的编译器绑定接口以及Linux内核API的方式实现OpenMP线程与核之间的绑定,使用STREAM Benchmark和NPB在上海超级计算中心的"魔方"超级计算机刀片上测试、比较绑定前后的应用程序的性能。结果证明,使用绑定方案将有可能提升OpenMP应用程序的性能。 展开更多
关键词 多核OpenMP线程 绑定STREAM NPB
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浅谈高性能计算的地位及应用 被引量:15
6
作者 李根国 桂亚东 刘欣 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第9期3-4,18,共3页
高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总... 高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总结了高性能计算的作用和地位,列举了几个产业化相关的高性能计算应用,介绍了作为公共服务平台的上海超级计算中心的情况。 展开更多
关键词 高性能计算 超级计算中心 运算性能
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协同设计网格及其关键技术 被引量:9
7
作者 李治 金先龙 +1 位作者 姜恺 桂亚东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1950-1954,共5页
针对协同设计中的资源共享和协同工作问题,通过分析产品设计和仿真过程对协同设计网格的功能需求提出了协同设计网格的概念.基于网格中间件建立了协同设计网格的4层体系结构,利用G lobus工具集实现了协同设计网格服务,并基于W eb开发协... 针对协同设计中的资源共享和协同工作问题,通过分析产品设计和仿真过程对协同设计网格的功能需求提出了协同设计网格的概念.基于网格中间件建立了协同设计网格的4层体系结构,利用G lobus工具集实现了协同设计网格服务,并基于W eb开发协同设计网格的门户来封装网格服务.该技术为分布在异地的设计人员提供了高级的网格服务和友好的图形化界面,从而最大程度地实现资源共享和协同工作,为远程协同设计的实施提供了新思路和新方法. 展开更多
关键词 协同设计 网格 体系结构 网格服务
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空间豆荚杆机构收展过程的并行仿真计算 被引量:14
8
作者 丁峻宏 成奎成 +2 位作者 韩轩 彭福军 邓雪滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期676-682,共7页
针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载... 针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载速率为主的显式计算并行加速合理策略。计算过程和结果分析表明,动态仿真方法完全可以用来对豆荚杆机构的功能设计、结构改型和参数调整进行预知仿真,并为试验提供指导和参考。 展开更多
关键词 豆荚杆 显式算法 展开 准静态 并行计算
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分数积分的一种数值计算方法及其应用 被引量:5
9
作者 朱正佑 李根国 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期331-341,共11页
提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了... 提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了具有分数导数型本构关系的粘弹性Timoshenko梁的动力学行为研究的控制方程,利用分离变量法讨论梁在简谐激励作用下的动力响应,然后用新提出的数值方法对控制方程进行数值计算,数值计算结果和理论结果进行了比较,它们比较吻合。 展开更多
关键词 分数微积分 数值计算方法 分数导数型本构关系 弱奇异性Volterra积分-微分方程
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并行数值仿真技术在盾构隧道地震响应分析中的应用 被引量:11
10
作者 郭毅之 金先龙 +1 位作者 丁峻宏 李根国 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2005年第1期43-50,共8页
采用全三维非线性建模方法建立了盾构隧道总体有限元模型,模型规模上节点总数超过400万,单元总数超过380万.由于系统的非线性,且地震激励是一种时间历程,盾构隧道地震响应数值模拟的实质是一个超大规模非线性系统的瞬态响应计算问题,使... 采用全三维非线性建模方法建立了盾构隧道总体有限元模型,模型规模上节点总数超过400万,单元总数超过380万.由于系统的非线性,且地震激励是一种时间历程,盾构隧道地震响应数值模拟的实质是一个超大规模非线性系统的瞬态响应计算问题,使得目前在地震安全性评价领域普遍采用的串行算法、串行软件和普通的计算机无法胜任此工作.本文根据所用超级计算机的体系结构特点,采用改进的区域分解算法,通过对盾构隧道总体模型合理分区来进行地震响应分析.地震波载荷选用调幅后的上海隧道场地人工地震波,应用通用非线性动力分析有限元程序LSDYNA进行求解,计算结果可为隧道的抗震设计提供有力依据. 展开更多
关键词 地震响应分析 盾构隧道 数值仿真技术 应用 地震安全性评价 LS-DYNA 非线性动力分析 并行 区域分解算法 有限元模型 三维非线性 非线性系统 超级计算机 人工地震波 有限元程序 建模方法 时间历程 地震激励 计算问题 瞬态响应
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基于Linux集群的电力系统并行仿真系统 被引量:9
11
作者 黄瀛 姜恺 何奔腾 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第20期38-42,共5页
在电力系统继电保护研究中,经常需要进行各种系统模型、运行条件和故障条件下的大量暂态仿真计算,因为计算量巨大,所以这种计算在PC机平台上往往要耗费相当长的时间。作者开发了一种基于Linux集群的电力系统并行仿真系统,该系统基于MPI... 在电力系统继电保护研究中,经常需要进行各种系统模型、运行条件和故障条件下的大量暂态仿真计算,因为计算量巨大,所以这种计算在PC机平台上往往要耗费相当长的时间。作者开发了一种基于Linux集群的电力系统并行仿真系统,该系统基于MPI并行编程模型,其中的集群硬件系统利用现有PC机硬件资源和网络资源以较低的价格获得了较高的计算速度。算例表明,本文开发的系统大大提高了计算速度,缩短了计算时间。 展开更多
关键词 LINUX集群 并行仿真 计算速度 PC机 并行编程 MPI 硬件系统 电力系统 继电保护 暂态仿真
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基于MPI的黄河下游二维水沙数学模型并行计算研究 被引量:9
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作者 余欣 杨明 +2 位作者 王敏 姜恺 袁俊 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第3期49-50,53,共3页
基于MPI的消息传递实现了黄河二维水沙数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点通过规约等进行特殊处理,一方面... 基于MPI的消息传递实现了黄河二维水沙数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点通过规约等进行特殊处理,一方面尽可能减少了通讯量,另一方面也避免了消息的阻塞。采用曙光4000A并行计算系统的8个CPU进行计算的加速比达0. 8,同时,多CPU并行计算极大地提高了计算任务的容量,使得无法在单机上完成的巨量计算成为可能。 展开更多
关键词 并行计算 通讯 规约 加速比 MPI 水沙数学模型 黄河下游
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基于并行计算的盾构机刀盘三维切削仿真 被引量:5
13
作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 李根国 吴建成 杨洪杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第23期5376-5379,5396,共5页
针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完... 针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完成了并行计算,采用了传统递归坐标对分、以及根据仿真模型特点提出的基于耦合均衡坐标对分等两种区域分解策略。结果表明,ALE-FSI方法能有效处理刀盘切割土体仿真时的网格大变形,仿真数据与试验数据对比也比较一致;通过促进负载均衡,在计算时CBCB法比RCB法体现出了更好的加速比和并行效率。 展开更多
关键词 盾构机 刀盘 大变形 流固耦合 并行计算 区域分解
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有限元软件结构分析模块的并行开发及应用 被引量:5
14
作者 李丽君 金先龙 +1 位作者 李渊印 李根国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1354-1357,共4页
通过有限元分析软件结构分析模块在"神威 "超级计算机上的并行化二次开发,把商用有限元软件强大的前后处理能力与超级计算机的高性能计算能力结合起来,扩大了分析规模,提高了分析速度.算例分析验证了该研究的正确性和高效性,... 通过有限元分析软件结构分析模块在"神威 "超级计算机上的并行化二次开发,把商用有限元软件强大的前后处理能力与超级计算机的高性能计算能力结合起来,扩大了分析规模,提高了分析速度.算例分析验证了该研究的正确性和高效性,为大型工程计算提供了强有力的工具. 展开更多
关键词 有限元 软件 结构分析 并行计算
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薄壳结构失稳临界载荷的并行计算 被引量:4
15
作者 李丽君 金先龙 +1 位作者 李渊印 李根国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期310-313,共4页
以大型有限元分析软件为开发平台,研究了弹性结构屈曲分析的并行计算方法及软件实现,并针对大规模超级计算机的硬件环境编写了屈曲分析的并行求解程序;通过开发软件接口,将并行求解程序作为子模块嵌入串行有限元分析软件的求解序列中,... 以大型有限元分析软件为开发平台,研究了弹性结构屈曲分析的并行计算方法及软件实现,并针对大规模超级计算机的硬件环境编写了屈曲分析的并行求解程序;通过开发软件接口,将并行求解程序作为子模块嵌入串行有限元分析软件的求解序列中,并使其可直接调用;针对有限元前后处理器开发了风格一致的客户化界面,使并行计算的操作可视化。开发集成后的软件系统使串行有限元软件的前后处理能力与大规模并行机的高性能计算能力紧密结合,能够有效提高静力屈曲分析的规模和效率。 展开更多
关键词 薄壳结构 失稳 临界载荷 计算 屈曲分析 有限元分析
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基于精细时程法的结构动力响应并行分析系统 被引量:5
16
作者 李渊印 金先龙 +1 位作者 李丽君 李根国 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期18-22,共5页
结构动力学问题在岩土、船舶、汽车等工程领域有着广泛的应用,同时也对大规模数值计算提出了越来越高的要求。我国在超级计算机硬件技术方面已达到国际先进水平,但由于在技术上超级计算机一般是源代码兼容,国内超级计算机不能直接安装... 结构动力学问题在岩土、船舶、汽车等工程领域有着广泛的应用,同时也对大规模数值计算提出了越来越高的要求。我国在超级计算机硬件技术方面已达到国际先进水平,但由于在技术上超级计算机一般是源代码兼容,国内超级计算机不能直接安装商业性有限元软件,大大限制了国产超级计算机的工程应用。从分析有限元结构的基本过程入手,提出将超级计算机并行求解程序和商业性有限元软件集成于一体的解决方案。将占动力响应分析过程总耗时70%以上的方程组求解并行化,从而缩短总时间,前后处理仍在商业性软件中进行。该方案能把商业性软件强大的前后处理功能和超级计算机的高速计算能力结合起来。并行程序采用精细时程积分法的并行算法来实现,并给出了节省存储量的一些途径。算例验证的结果表明,并行程序具有明显的加速比和并行效率。 展开更多
关键词 软件工程 精细积分 动力响应 并行算法 集成
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盾构刀盘切削的三维并行数值模拟 被引量:3
17
作者 丁峻宏 李根国 +1 位作者 金先龙 沈建奇 《计算机辅助工程》 2006年第B09期303-307,共5页
基于曙光4000A超级计算机和LS-DYNA970MPP软件,使用任意拉格朗日–欧拉列式并结合MAT147材料模型和递归坐标对分区域分解算法,对盾构机刀盘刀具对土壤的切割过程进行大规模三维动态仿真,并就计算结果对土壤大变形、刀盘受力以及并行计... 基于曙光4000A超级计算机和LS-DYNA970MPP软件,使用任意拉格朗日–欧拉列式并结合MAT147材料模型和递归坐标对分区域分解算法,对盾构机刀盘刀具对土壤的切割过程进行大规模三维动态仿真,并就计算结果对土壤大变形、刀盘受力以及并行计算效果进行深入分析. 展开更多
关键词 任意拉格朗日-欧拉 土壤切削 并行计算
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水动力学数学模型并行计算技术研究及实现 被引量:8
18
作者 杨明 余欣 +1 位作者 姜恺 高文永 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-3,共3页
基于MPI(Message Passing Interface)消息传递实现了黄河二维水动力学数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点... 基于MPI(Message Passing Interface)消息传递实现了黄河二维水动力学数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点等通过规约等进行特殊处理,一方面尽可能的减少通讯量,另一方面也避免消息的阻塞。采用曙光4000A系统的8个CPU进行计算的加速比达0.8,多CPU并行计算极大的提高了计算任务的容量,使得无法在单机上完成的巨量计算成为可能。 展开更多
关键词 MPI 并行计算 通讯 规约 加速比
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结构动力响应精细时程法的一种并行算法 被引量:1
19
作者 李渊印 金先龙 +1 位作者 李丽君 李根国 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期574-578,共5页
结构动力响应精细时程法的并行算法分为两类:基于特解的并行算法和基于直接积分法的并行算法;后者因为不需知道荷载的具体形式而更具应用价值。精细时程法的时程积分由齐次方程的通解和非齐次项的积分构成,基于直接积分法的并行算法很... 结构动力响应精细时程法的并行算法分为两类:基于特解的并行算法和基于直接积分法的并行算法;后者因为不需知道荷载的具体形式而更具应用价值。精细时程法的时程积分由齐次方程的通解和非齐次项的积分构成,基于直接积分法的并行算法很好地并行了非齐次项的积分,而对通解项采用串行计算。设计了一种不均衡步数的负载分配策略,能够减少处理器等待自身初值的时间,相对均衡步数的分配策略,能够获得更高的加速比,给出了相应的证明和算例验证。 展开更多
关键词 动力响应 精细积分 并行算法
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面向电力装备的工业互联网平台架构及应用 被引量:1
20
作者 丁峻宏 段建国 林佳文 《工业控制计算机》 2023年第10期126-128,132,共4页
针对如何利用云计算和数字孪生等技术手段应对高端装备设计制造的数字化转型问题,构建了一种依托高性能计算资源的工业互联网云平台架构。以汽轮发电机设计制造流程不同环节为对象,依靠本平台关键基础服务开发集成了相关工业APP,案例展... 针对如何利用云计算和数字孪生等技术手段应对高端装备设计制造的数字化转型问题,构建了一种依托高性能计算资源的工业互联网云平台架构。以汽轮发电机设计制造流程不同环节为对象,依靠本平台关键基础服务开发集成了相关工业APP,案例展示了该平台以及工业APP在研发设计、生产制造、运维管理中的典型应用。结果表明,该云平台可以促进相关电力装备数字化研发制造水平的提高,同时也适用于其他装备制造领域。 展开更多
关键词 电力装备 工业互联网平台 工业APP 高性能计算 数字孪生
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