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高性能计算技术赋能飞机设计优化复杂工程应用:十四五”国家重点研发计划项目在锡启动

2024-04-22 10:50

2024年4月19日上午,“十四五”国家重点研发计划“高性能计算”重点专项“面向新一代国产超算系统的民用飞机多学科联合设计优化技术与软件”项目启动暨实施方案论证会在无锡顺利召开。会上,自然科学基金委高技术中心阎凯歌、西北工业大学高新办主任叶晨光、国家超级计算无锡中心主任杨广文分别致辞。国家超级计算无锡中心先进制造部部长任虎主持会议。



该项目由西北工业大学牵头,联合国家超级计算无锡中心、中航通飞华南飞机工业有限公司、中国商飞北京民用飞机技术研究中心、浙江大学等单位共同承担。



探索超算奥秘 感受国之重器

会前,嘉宾们在讲解员的带领下,深入走进国家超级计算无锡中心,参观了全球第一台峰值运算性能超10亿亿次/秒的超级计算机——“神威·太湖之光”。40台运算机柜和8台网络机柜整齐排列、尤为震撼,让嘉宾们深切感受到国之重器的硬实力,同时也对先进国产超算的顺利移植充满信心。



实施方案介绍 严谨讨论决议

项目负责人西北工业大学教授韩忠华就项目研究背景、总体实施方案、重点研究任务、项目进度安排与实施计划等作了重点汇报。他指出:“研发大变量多学科联合优化软件系统,可以显著提高下一代民用飞行器的研制效率和精细化设计水平,而且技术完全自主可控,这将是一个推动我国航空装备实现跨越式发展的‘大应用’。”



国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍,该项目中的“多学科优化并行工作流构建及超算移植加速”课题由中心神工坊团队负责,将充分利用“神威·太湖之光”的硬件资源,突破大变量多学科联合优化设计在国产超算平台上面临的瓶颈,助力研发出真正好用的飞行器设计软件。



由于,水陆两栖飞机、大型宽体飞机、通用直升机等飞行器设计涉及众多学科,存在千万量级的设计变量,而不同学科间的参数表征、数据格式不统一,导致千万量级的计算核心无法“齐步走”,先进国产超算的算力得不到充分发挥。国家超级计算无锡中心先进制造部部长任虎表示:“这个项目就是要突破一系列技术瓶颈,研发大变量多学科联合优化软件系统,并把这个软件部署于国产超算平台,把超算的强大算力发挥出来,最终应用到民用飞机领域,缩短民机的研制周期、减少研发费用、提高综合性能。”



最后,与会专家一致同意通过项目实施方案论证,并对项目实施提出了富有建设性的意见和建议。项目完成后,将显著提升国产民用飞机的竞争力,助力我国航空装备企业争夺50万亿级国际民机大市场。


项目简介

“十四五”国家重点研发计划“高性能计算”重点专项“面向新一代国产超算系统的民用飞机多学科联合设计优化技术与软件”项目基于先进国产超算,研发多学科联合优化技术与软件,旨在推动我国飞行器设计技术进步,助力航空装备跨越式发展。项目拟解决飞行器大变量多学科优化的统一参数化建模、超大规模设计变量多学科优化算法的并行化、飞行器多尺度湍流场的人工智能快速预测、多域多学科复杂计算的高效大规模并行、多种异构超算平台上的MDO 软件适配与维护等关键技术问题。国家超级计算无锡中心神工坊团队负责的“多学科优化并行工作流构建及超算移植加速”课题,将充分利用国家超级计算无锡中心先进的高性能计算技术和丰富的软件资源积累,致力于突破变量多学科联合优化设计在国产先进超级计算机等多种平台上面临的瓶颈,助力研发基于新一代国产超算的飞行器多学科联合优化设计软件,构建解决系统性复杂工程问题的高性能应用生态。