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Impact of HPC and Automated CFD Simulation Processes on Virtual Product Development : A Case Study

Titelangaben

Lange, Christopher ; Barthelmäs, Patrick ; Rosnitschek, Tobias ; Tremmel, Stephan ; Rieg, Frank:
Impact of HPC and Automated CFD Simulation Processes on Virtual Product Development : A Case Study.
In: Applied Sciences. Bd. 11 (2021) . - 6552.
ISSN 2076-3417
DOI: https://doi.org/10.3390/app11146552

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
HiPerSim4all
Ohne Angabe
Open Access Publizieren
Ohne Angabe

Projektfinanzierung: Oberfrankenstiftung
European Social Fund (ESF)

Abstract

High-performance computing (HPC) enables both academia and industry to accelerate simulation-driven product development processes by providing a massively parallel computing infrastructure. In particular, the automation of high-fidelity computational fluid dynamics (CFD) analyses aided by HPC systems can be beneficial since computing time decreases while the number of significant design iterations increases. However, no studies have quantified these effects from a product development point of view yet. This article evaluates the impact of HPC and automation on product development by studying a formula student racing team as a representative example of a small or medium-sized company. Over several seasons, we accompanied the team, and provided HPC infrastructure and methods to automate their CFD simulation processes. By comparing the team’s key performance indicators (KPIs) before and after the HPC implementation, we were able to quantify a significant increase in development efficiency in both qualitative and quantitative aspects. The major aerodynamic KPI increased up to 115%. Simultaneously, the number of expedient design iterations within one season increased by 600% while utilizing HPC. These results prove the substantial benefits of HPC and automation of numerical-intensive simulation processes for product development.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: HPC; CFD; automation; benefits; costs; product development
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen > Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Konstruktionslehre und CAD > Lehrstuhl Konstruktionslehre und CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stephan Tremmel
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Forschungszentrum für Wissenschaftliches Rechnen an der Universität Bayreuth - HPC-Forschungszentrum
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Konstruktionslehre und CAD
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 19 Jul 2021 08:45
Letzte Änderung: 06 Nov 2023 14:21
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/66570