专注高性能计算领域资讯
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硬件配置
一、引言：临界线上的算力较量 2000年12月1日，清华大学核能与新能源技术研究院（”200号”）的10兆瓦高温气冷实验堆主控室内，随着控制棒缓缓提出，中子计数器的读数开始以指数规律攀升。当反应堆首次达到临界状态时，现场爆发出压抑已久的欢呼——这是世界首座模块式球床高温气冷堆的历史性时刻。站在控制台前的王大中院士和吴宗鑫教授深知，这一刻的背后，是无数个日日夜夜在计算机上进行 […]
一、引言：大国重器背后的仿真支撑 2023年12月6日，山东荣成石岛湾，华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式投入商业运行。这是全球首座投入商业运行的第四代核电站，标志着中国在第四代核能技术研发和应用领域达到世界领先水平。作为这一国家科技重大专项的技术研发主体，清华大学核能与新能源技术研究院（以下简称”核研院”，院内师生习惯称其为”200号”）的三代 […]
一、引言：锅炉研究的仿真时代 清华大学能源与动力工程系（原热能工程系），锅炉研究已经走过近七十年历程。从1985年吕崇德教授团队凭借”大型火电机组模拟培训系统”获得清华大学首个国家科技进步一等奖，到2023年吕俊复教授当选中国工程院院士——其在世界首台600MW超临界循环流化床锅炉研发中的开创性工作至今仍是行业标准——热能系始终站在火力发电技术创新的前沿。 然而，今天的锅炉 […]
“DNS不是工具，是信仰。” 一、写在前面：为什么DNS成了”算力天花板” 如果你正在考虑将课题组的研究方向从RANS/LES拓展到直接数值模拟（Direct Numerical Simulation, DNS），首先要做好心理准备——这不是简单的”网格加密”，而是一场从方法论到硬件架构的全面跃迁。 以清华大学能源与动力工程系 […]
“数字孪生不是目的，而是通往智能决策的桥梁。” 一、写在前面：为什么产线数字孪生成了”系统工程” 如果你正在规划一个智能制造或生产系统优化方向的课题组，面对”数字孪生”这个热门概念，首先要理解一个核心事实：产线数字孪生不是单一的仿真任务，而是从虚拟调试到实时优化的完整闭环。 以清华大学工业工程系某汽车零部件产线项目为例，典型的 […]
“微米级器件，纳米级精度，原子级崩溃。” 一、写在前面：MEMS仿真的”地狱难度” 各位刚入组的师弟师妹： 如果你导师给你的课题是”MEMS加速度计多物理场耦合优化”或者”BioMEMS微流控芯片流固耦合分析”，请做好心理准备——这可能是你在清华遇到的最折磨人的仿真课题之一。 本人在清华精仪系做MEMS […]
“机器人仿真的终极目标，是让虚拟与物理的界限消失。” 一、写在前面：为什么机器人仿真成了”实时性”与”精度”的博弈 如果你正在规划一个机器人运动控制与数字孪生方向的课题组，首先要理解一个核心矛盾：离线仿真追求精度，实时仿真追求速度，而数字孪生要求两者兼得。 以机械工程系的某型工业机器人数字孪生项目为例，典型的技术路线是这样的： […]
清华大学机械工程系博士生 “踩过的坑，比算过的工况还多。” 一、写在前面：为什么复合材料仿真这么”虐” 各位刚入组的师弟师妹： 如果你导师给你的第一个课题是”复合材料层合板疲劳裂纹扩展分析”，别高兴得太早——这可能是一场长达数月的”硬件与算法的双重折磨”。 在机械系做复合材料仿真第四年，今天想把踩过的坑 […]
“在燃烧仿真领域，RANS是工程，LES是科学，而DNS是理想。” 一、写在前面：为什么航空发动机仿真成了”算力无底洞” 如果你正在组建或升级一个航空发动机仿真课题组，面对燃烧室和涡轮叶片这两个核心部件，一定会遇到一个灵魂拷问：到底需要多大的算力才够？ 以清华大学能源与动力工程系的某型航空发动机燃烧室课题为例，一个完整的仿真流程是这样的： RANS算 […]
“跑了二十年仿真，最大的感悟是：选对机器比拼命优化更重要。” 一、写在前面：为什么气动布局优化成了”算力吞金兽” 如果你刚接手一个飞行器气动布局优化或气动弹性分析的项目，正在纠结要不要给学生们配新机器——这篇文章或许能帮你少走弯路。 先说一个残酷的现实：气动布局优化早已不是单点计算，而是多物理场、多尺度、多目标的系统工程。 以我们课题组最近在做的某型 […]
当计算流体力学（CFD）从学术研究走向工业应用，OpenFOAM的并行效率成为决定项目周期的关键。无论是汽车外气流的数千万网格，还是航空发动机的内部流道，其背后都是大规模并行计算与硬件架构的深度博弈。OpenFOAM的scotch/decomposition、MPI通信、线性求解器（如PCG、GAMG）对硬件的要求，远非普通工作站所能满足。本文深度解构OpenFOAM并行计算的特征，并提供Ultr […]
最近读到一篇关于无人飞行器集群仿真系统的文章，挺有启发的。它讲了一个思路：把传统需要大量物理无人机、实体飞控和通信设备的验证平台，通过”软件定义”的方式搬到虚拟环境里——机载决策规划器变成多线程软件模块，自组网数据链用UDP协议模拟，连六自由度飞控都实现了硬件虚拟化。 这让我想到一个更大的趋势：数字孪生正在改变无人系统的开发模式。以前是先造物理样机再试飞验证，周期长、风险高 […]
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