性能测试︱LS-DYNA显示动力学分析——流固耦合仿真效能对比实测
背景
作为显式动力分析领域的经典工具，LS-DYNA在CAE仿真中一直扮演着处理复杂瞬态动力学问题的核心角色。该软件凭借其强大的显式积分算法，广泛用于模拟高速碰撞、爆炸冲击、流固耦合（FSI）等强非线性和瞬态过程，尤其在汽车安全、航空航天与高端装备等领域的结构抗冲击设计中表现卓越。
显式分析方法虽避免了隐式迭代带来的收敛难题，但其海量的单元状态更新与复杂接触判断，对计算资源的并行效率、内存带宽和整体架构提出了极高要求。因此，一个高性能仿真平台，对于LS-DYNA的高效运行尤为关键。
为此，神工坊®技术团队基于典型流固耦合场景——“真空管吸取桌面脆弱碎片”算例，在多个主流仿真云平台上开展了LS-DYNA求解效率的对比分析。该模型涵盖多体动力学、脆性材料失效及流体结构相互作用，全面考验平台的综合计算与并行处理能力。
测试模型介绍
放置在桌子上的三块脆弱的碎片被真空管吸走。模拟了抽吸过程以及脆性碎片与流体之间的流固耦合作用，包括碎片的变形与失效模式。
模型分析
本例模拟三块易碎结构在真空吸力作用下的运动与变形行为，涉及：
材料的脆性断裂；
流固耦合效应；
复杂接触条件处理。
这类问题对计算资源的消耗较大，尤其适合检验平台在高度非线性、多物理场耦合情景中的性能表现。
在SimForge™ 平台使用LS-DYNA
登录神工坊® Simforge™ 高性能仿真平台后，在“仿真计算”界面，点击“AnsysLSDYNA-a”，进行参数配置。
（文末附LS-DYNA全流程仿真视频教程）
仿真结果展示
测试环境及结果
SimForge™平台工作日志
我们在SimForge™高性能仿真平台及其他主流仿真云平台上，以相同模型和输入条件运行LS-DYNA求解器，并分别记录在4核、16核、32核和64核并行规模下的计算时间。
受限于部分平台架构，跨节点扩展能力有限，并行测试未能进一步增加核数。而在SimForge™ 平台中，我们成功实现了更大规模的并行计算，显示出优异的扩展性。
测试结果显示，随着并行核数增加，SimForge™ 平台展现出显著的计算加速效果，计算耗时明显低于其他对比平台。下图展示了各平台在不同核数下的计算时间对比：
结论
本次性能测试表明，SimForge™ 高性能仿真平台在使用LS-DYNA进行显式动力学仿真时，无论是计算速度还是并行效率，均具备明显优势。其海量软硬件资源及弹性调度系统为处理大规模显式仿真任务提供了坚实基础。
此外，SimForge™ 还集成了一体化的前后处理功能，用户可在平台内完成几何清理、网格划分、计算提交及结果可视化的全流程操作，极大提升了仿真工作效率。
神工坊®始终致力于以工程师们的需求为先，将先进算力转化为工业算能，让SimForge™高性能仿真云为您提供高效、稳定且易于使用的仿真环境，助您专注于产品创新与工程设计。进入官网，注册即可获得200元免费试用体验金，开启您的一站式高性能仿真之旅。
