GRID MIP. Plate-forme de développement de la Simulation Numérique au service de la Région Midi-Pyrénées.

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1 GRID MIP Plate-forme de développement de la Simulation Numérique au service de la Région Midi-Pyrénées

2 Plan Développement industriel et simulation numérique (3-9) Projet pilote GRID MIP conduit avec le LGP/ENIT et SIMULIA (10-16) Environnement d exploitation intégré (17-18) Un outil au service du développement régional (19)

3 Les objectifs de la simulation numérique Gagner du temps et de la performance Réduire les coûts Rénover les méthodes de travail Exécuter un maximum d essais virtuels avec des modèles : simplifiés / précis / multidisciplinaires Gérer les connaissances : modèles, données et résultats Développer l «Entreprise Virtuelle»

4 Performance offerte pour 1000 $ (1) 1,000,000,000,000 Mechanical Electro-mechanical Vacuum tube Discrete transistor Integrated circuit Computations / sec 1,000,000,000 1,000,000 1, x more power since the 1st crash simulation Nissa n Year VW after Kurzweil, 1999 & Moravec, 1998

5 La simulation numérique dans les grands projets industriels 1998 : Ferrari-1 er essai aéro-externe-24 procs (cfd) 1999 : 24 Heures du Mans - Mercedes CLR (cfd) 2001 : DASSAULT Aviation - F7X (cfd) 2002 : Premier tir ARIANE 5-10 tonnes (aef-nl) 2003 : RENAULT F1 Team - AMD Opteron (cfd) 2005 : Grand Prix d Indianapolis Michelin (aef-nl) 2006 : AVBP/Blue Gene Turbomeca (cfd) 2006 : Certification Airbus A380 (aef-nl)

6 European aeronautics leadership (2) Need to improve the development process ACARE Vision 2020 Aircraft development 5 % cost reduction Gas turbine engines 50 % reduction in development costs 30 % reduction in the lead time VIVACE integrated R&T project Value Improvement through a Virtual Aeronautical Collaborative Enterprise 65 partners, 11 countries 74 M euros, 4 years, Technical achievements Virtual Product and early product simulations Virtual Extended Enterprise with distributed and concurrent working methods

7 Editeurs de solutions industrielles (3) 1. ANSYS / FLUENT 2. CD-adapco : Star-CD / Star CCM+ 3. DASSAULT SYSTEMES/SIMULIA : Abaqus 4. ESI Group : leader mondial pour le prototypage et les processus de fabrication 5. Exa Corporation : Lattice-Boltzmann Method / PowerFLOW on Demand 6. MSC Software 7. Samtech

8 Compétences Enseignement & Recherche(4a) 1. CALMIP : Nicolas Renon 2. ENI Tarbes : Equipe CMAO - Olivier Pantalé 3. ENSEEIHT / CERFACS 4. ICAM : Génie Mécanique - Philippe Guy 5. Institut de Génie Mécanique de Toulouse a. EMAC : Luc Penazzi b. INSA / AIP-PRIMECA : Patrick Laborde / Alain Daidié c. ISAE : Jean-Jacques Barrau / Jacques Huet d. UPS : Jean-Jacques Barrau

9 Compétences d Ingénierie (4b) 1. Aéroconseil 2. AKKA Technologies 3. ALTEN 4. ALTRAN 5. ASSYSTEM Technologies 6. SOGECLAIR 7. SOGETI-TRANSICIEL 8. Spring Technologies 9. SUD Ingénierie 10. Teuchos

10 Identification d un pilote industriel 1. Industrie mécanique : 13,8 % des emplois industriels en Midi-Pyrénées 2. Analyse non-linéaire : Abaqus/Standard 3. Partenaire E/R : LGP/ENIT-Olivier Pantalé a. Alexandre MICOL / Adrien ZEANH b. PEARL : Power Electronics Associated Research Laboratory

11 Interrupteurs de puissance Intégrés dans un grand nombre de matériels : équipements nomades, domestiques ou industriels, automobiles, trains, avions, satellites Défaillance des joints de brasure : déformation lente du matériau soumis aux contraintes d exploitation (effet Joule et environnement)

12 Analyse thermomécanique non-linéaire Analyse thermique : champs de température Analyse mécanique non-linéaire des brasures

13 Déformation des brasures par fluage Loi de fatigue : établit la relation entre la déformation non-linéaire et le nombre de cycles avant défaillance

14 Surface de réponse des simulations Méthodes probabilistes explicites Prennent en compte l incertitude sur les hypothèses des calculs Exécution de la suite de simulations en parallèle

15 Distribution du nombre de cycles avant défaillance Ajustement de la loi de Weibull

16 Exploitation du modèle Modèle thermomécanique : éléments tétraédriques linéaires degrés de liberté Simulation d un cycle d exploitation de plus de 7 heures : 12 heures sur un nœud quadri-processeur Calcul de 4 surfaces de réponse comportant de 20 à 33 points 103 calculs, soit 4800 h/cpu, réalisés en moins de 4 semaines Exploitation de 16 des 676 cœurs de GRID MIP : 2,4% de la puissance installée Consommation sur 4 semaines : 1% des heures disponibles

17 Intégration du travail collaboratif dans l entreprise étendue (5) Serveur de données Serveur de calcul Centre de Calcul 676 p Experts Gestion modèles & accès Gestion des travaux Utilisateurs

18 L environnement d ingénierie numérique (6) 1. DS/SIMULIA : Isight & Fiper ESI-Group : Visual - Visual Decision Support System 3. LMS : Virtual.Lab 4. Samtech : CAESAM 5. Visualisation : a. CEI : Ensight b. IBM : Deep Computing Visualization

19 GRID MIP Un Moteur «6 cylindres» puissant au service de la Région Midi-Pyrénées 1. Hardware à la pointe de la technologie 2. Support adapté aux objectifs de développement du leadership aéronautique européen, il permet de : 3. Mettre à disposition des solveurs industriels robustes 4. Exploiter au mieux les compétences régionales : a. Enseignement & Recherche b. Sociétés d Ingénierie 5. Intégrer le travail collaboratif dans l entreprise étendue 6. Offrir un environnement d ingénierie numérique