超级计算机30小时设计一级方程式赛车模型

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超级计算机30小时设计一级方程式赛车模型

  近日,一级方程式赛车队莲花雷诺GP的IT经理团队向全世界描述了哪些现代技术正在被应用于最快赛车制造业领域。

  莲花雷诺GP英国车队IT经理Graeme Hackland指出,目前所有一级方程式赛车团队在制造自己的汽车时都在应用超级计算机。每年每一支车队都必须制造出一辆全新的模型车,因为每一次的比赛对赛车都有不同的要求,而且每年在赛事进行的每一个阶段都会对赛车进行完善和改进。

  从某种意义上说,车队之间的比赛更是空气动力学工程师之间的较量。据Hackland先生描述,空气动力学从本质上看是唯一能够提高一级方程式赛车各项性能指标的因素。莲花雷诺GP大约拥有100名空气动力学工程师。

  Hackland先生讲道,首先是要绘制汽车草图,然后在计算机上进行模拟和测试,最后通过模拟风洞对缩小版的汽车进行实际测试。

  第一个利用超级计算机来进行赛车模拟的F1赛车队是瑞士的Sauber(2004年)。此后,其它的F1车队也逐渐开始使用高效率的计算机。那个时候的超级计算机价格非常昂贵,但随着其价格的逐渐下降,超级计算机已经成为制造赛车的常用工具。

  莲花雷诺GP在2008年时创建了第一个自己的超级计算机,工程师们在刚刚安装结束后就发现使用超级计算机对整个汽车进行模拟的时间只需要一星期,后来,完成这一流程的速度越来越快,目前,整个过程只需要大约30分钟。

  Hackland先生还表示,只用超级计算机来进行模拟试验而放弃风洞试验是不可行的。莲花雷诺GP超级计算机的计算能力在2011年升级后达到了40万亿次浮点运算。为了控制汽车价值的不断增长、给予小型赛车队与大型车队相竞争的机会,参赛的资金和技术都有了限制,技术方面的限制包括限制万亿次浮点运算次数以及在风洞试验的时间,并且对这两者的限制还会定期做出改变。

  创建这类赛车需要的比较重要的工具还有软件,在CFD软件包方面,莲花雷诺GP使用的是CD-adapco公司的StarCCM产品,除此以外,公司还使用波音公司合作伙伴研发的软件。

  从物理学角度来看,我们和波音公司的目标是相同的,飞机制造商是在模拟飞机流线,而我们是在模拟汽车流线。制造一架新飞机的过程可能需要几十年,而一级方程式赛车却总是需要不断变化,所以相应的软件也要不断发展和完善,在使用了波音公司制造飞机所应用的软件后,大大提高了我们制造赛车的速度。

  与波音公司的合作使得我们拥有了其他竞争对手所没有的独特的先进软件。信息安全方面,每一支赛车队的IT经理最为头疼的是如何阻止赛车设计信息泄露给竞争对手。同时,防止竞争对手赛车设计信息流入也是非常关键的,如果某一车队被发现有竞争对手的相关数据,那么将会被逐出冠军赛,我们车队已经开始使用传入流量自动分析系统,如果监测到有某个图片或者空气动力方面的数据传入,我们就会通过软件来阻止。(中国贸促会电子信息行业分会供稿 编译:张冬杨)