ANSYS Mechanical APDL
ANSYS Mechanical APDL ist ein Finite-Elemente-Programm zur Lösung von statischen und dynamischen, linearen und nichtlinearen Festigkeitsproblemen, 2D-Strömungsproblemen und anderer Feldprobleme.

Ansprechpartner:

Dienste:
- CAE

Lizenztyp:	Campuslizenz
Lizenz gilt für:	Akademische Forschung und Lehre Geräte des KIT Mitarbeiter des KIT Studierende des KIT (auch auf privaten Geräten) siehe Lizenzbedingungen
Registrierung beim Hersteller:	Erforderlich für Zusatzfunktionen (z.B. Support)

Leistungen seitens SCC:	Bedienungsberatung und Unterstützung beim Zugang zur Infrastruktur Bereitstellung Bereitstellung von Dokumentation Beschaffung, Lizenz- und Vertragsmanagement Betrieb und Pflege der Lizenzserver Fachliche Beratung zur Nutzung Installationsunterstützung Schnittstelle zum Hersteller-Support Unterstützung bei Nutzung auf HPC-Systemen
Bereitstellung:	FTP-Server HPC-Systeme SCC-Poolräume

Basics

Die ANSYS Produkte stehen auf dem bwUniCluster 2.0 (uc2) zur Verfügung.

Die Software kann auf jeder Institutsmaschine installiert werden.

Start auf dem HPC-Clustern

Um einen möglichst störungsfreien Betrieb der Rechners zu gewährleisten, gibt es Knoten, auf denen interaktiv gearbeitet werden kann und auf die man sich z.B. durch

ssh <username>@uc2.scc.kit.edu

einloggt.

Auf den HPC-Clustern wurde ein Modulkonzept eingeführt. Sie müssen daher, bevor Sie mit einem Produkt arbeiten können, das entsprechende Modul laden. Alle vorhandenen Software-Module von ANSYS erhalten Sie, indem Sie

module avail cae/ansys

eintippen. Das Modul heißt

2021R2: cae/ansys/2021R2 2022R2: cae/ansys/2022R2 2023R2: cae/ansys/2023R2

Das Modul laden Sie mit

module load cae/ansys/2021R2 module load cae/ansys/2022R2
module load cae/ansys/2023R2

Bitte arbeiten Sie, wenn möglich immer mit den jeweils neuesten Versionen.

Ein großer Rechenlauf sollte jedoch immer auf den Knoten ablaufen, die dafür vorgesehen sind. Dies wird durch spezielle Aufrufe geregelt, die die Ressourcen für den Job, wie z.B. CPU-Zeit, Anzahl der Prozessoren, Größe des Hauptspeichers etc. anfordern. Diese Anforderungen werden durch ein Job Management System bearbeitet. Mit dem Kommando msub können Jobs abgeschickt werden. Eine ausführliche Parameterliste erhält man, wenn man

sbatch --help

eingibt.

Neben diesem Kommando stehen noch weitere Kommandos zur Verfügung, die hier beschrieben sind.

Ausführliche Information erhalten Sie auf den Web-Seiten:
UC2: bwUniCluster 2.0 User Guide (Wiki)

Wichtig: Bei Batchjobs muss die erste Zeile der Input-Datei /BATCH lauten.

Parallele Jobs auf dem bwUniCluster 2.0 uc2

Es stehen jetzt insgesamt 2700 parallele Tasks zur Verfügung.

Zunächst müssen Sie ein kleines Shell-Script erzeugen:

Version 2023R2:

Intel MPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2023R2 export LD_PRELOAD=/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2023R2/ansys_inc/scc/strtok_proxy/strtok_proxy.so cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2023R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys232 -dis -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

OpenMPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2023R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2023R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys232 -dis -mpi openmpi -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Das Arbeitsverzeichnis kann z.B. mit $HOME beginnen.

Version 2022R2:

Intel MPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2022R2 export LD_PRELOAD=/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2022R2/ansys_inc/scc/strtok_proxy/strtok_proxy.so cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2022R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys222 -dis -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

OpenMPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2022R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2022R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys222 -dis -mpi openmpi -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Das Arbeitsverzeichnis kann z.B. mit $HOME beginnen.

Version 2021R2:

Intel MPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2021R2 export LD_PRELOAD=/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2021R2/ansys_inc/scc/strtok_proxy/strtok_proxy.so cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2021R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys212 -dis -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

OpenMPI:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2021R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2021R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys212 -dis -mpi openmpi -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Das Arbeitsverzeichnis kann z.B. mit $HOME beginnen.

Die Standartknoten der uc2 haben 40 Cores.

Wenn Sie mehr als einen Knoten nutzen wollen:

UC2: sbatch -p multiple -N 2 -t 10:00 --ntasks-per-node=40 Shell-Script.txt

Der ANSYS-Job wird jetzt mit einer Zeitanforderung von 10 Minuten über die zwei Knoten im Distributed Memory Mode und innerhalb eines Knotens im Shared Memory Mode gestartet. Bitte passen Sie die entsprechenden Parameter an Ihre Problemgröße an.

Wenn Ihnen ein Knoten reicht:

UC2:

Hier müssen Sie das Shell-Script etwas ändern:

Version 2023R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2023R2
cd Arbeitsverzeichnis/Workspace ansys232 -b -smp -np 40 -j lal < input_commands.txt

und starten das Shell-Script mit

sbatch -p single -t 10:00 --ntasks-per-node=40 -N 1 -t 10:00 --mem=4gb Shell-Script.txt

Version 2022R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2022R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace ansys222 -b -smp -np 40 -j lal < input_commands.txt

und starten das Shell-Script mit

sbatch -p single -t 10:00 --ntasks-per-node=40 -N 1 -t 10:00 --mem=4gb Shell-Script.txt

Version 2021R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2021R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace ansys212 -b -smp -np 40 -j lal < input_commands.txt

und starten das Shell-Script mit

sbatch -p single -t 10:00 --ntasks-per-node=40 -N 1 -t 10:00 --mem=4gb Shell-Script.txt

Der ANSYS-Job wird jetzt mit einer Zeitanforderung von 10 Minuten und auf der uc2 mit einer Speicheranforderung von 4 GB auf einem Knoten mit 40 CPU-Cores im Shared Memory Mode gestartet. Bitte passen Sie die entsprechenden Parameter an Ihre Problemgröße an.

Wenn Sie auf der uc2 eine GPU nutzen wollen:

Hier müssen Sie das Shell-Script um eine Zeile ergänzen:

Version 2023R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2023R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export KMP_AFFINITY=disabled export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2023R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys232 -smp -acc nvidia -na 1 -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Version 2022R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2022R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export KMP_AFFINITY=disabled export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2022R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys222 -smp -acc nvidia -na 1 -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Version 2021R2:

#!/bin/bash module load cae/ansys/2021R2 cd Arbeitsverzeichnis/Workspace export KMP_AFFINITY=disabled export MACHINES=`/opt/bwhpc/kit/cae/ansys/2021R2/ansys_inc/scc/machines.pl` ansys212 -smp -acc nvidia -na 1 -b -j lal -machines \$MACHINES < input_commands.txt

Ansys wird mit der Anforderung für eine GPU (-acc nvidia -na 1) gestartet. Den Job starten Sie dann z.B. mit

sbatch -p gpu_4 --gres=gpu:1 -t 60:00 --ntasks-per-node=40 -N 1 --mem=200gb Shell-Script.txt

starten. Wenn Sie mehrere GPUs nutzen wollen, müssen Sie den Parameter -na im Shell-Script und im sbatch-Kommando --gres entsprechend anpassen. In der Regel sollten Sie mit einer GPU schon einen guten Speedup erzielen.

Wenn Sie einmal schnell einen Job auf einem Knoten und einem Core starten wollen:

Zusätzlich haben wir Ihnen eine kleines Programm bereit gestellt, dass es Ihnen erlaubt schnell einen Job auf einem Knoten zu starten:

usage: ans232job [-p PATH] [-c INPUT-FILE] [-T TIME] [-M MEM] [-j xxxx] usage: ans222job [-p PATH] [-c INPUT-FILE] [-T TIME] [-M MEM] [-j xxxx] usage: ans212job [-p PATH] [-c INPUT-FILE] [-T TIME] [-M MEM] [-j xxxx] -p Name des Pfads in dem das Input-File steht. (notwendig) Wenn ihre Dateien unter Ihrem HOME-Verzeichnis liegen, muessen sie \$HOME voranstellen. -c Name des Input-File. (notwendig) -T n Laufzeit in CPU-Sekunden (notwendig -M n Memorybedarf in MB. (notwendig) -j Option um filenn.dat in xxxxnn.dat zu aendern (max. 4 Zeichen). Beispiel: ans232job -p \$HOME/ansysprojekt -c loch_k.txt -T 600 -M 4000 -j pr01 Beispiel: ans222job -p \$HOME/ansysprojekt -c loch_k.txt -T 600 -M 4000 -j pr01 Beispiel: ans212job -p \$HOME/ansysprojekt -c loch_k.txt -T 600 -M 4000 -j pr01

Info Shell-Scripte:

Bitte beachten Sie, dass Shell-Scripte nur dann ausgeführt werden können, wenn sie ein sogenanntes Execute-Bit

-rwxr--r--. 1 xx4711 xxx 273 Apr 7 13:05 Shell-Script.txt

und in der ersten Zeile z.B. #!/bin/bash oder #!/bin/sh stehen haben.

Dies erreichen Sie in dem Sie

chmod u+x <Shell-Script>

eingeben.

Start auf eigenen Maschinen

ansys232 <Parameterliste> ansys222 <Parameterliste> ansys212 <Parameterliste>

erfolgen.

Dokumentation

Die Dokumentation ist Online

Dateibehandlung

Die ANSYS Standarddateinamen sind von der Form

<jobname>.<ext>

Für jobname wird standardmäßig file vorbelegt. Die Namenserweiterung ext ist eine dateitypspezifische Ergänzung mit maximal 4 Zeichen. Die Dateien werden standardmäßig im aktuellen Verzeichnis angelegt. Änderung des Standarddateinamens

Der vierstellige Standardname file kann mit der -j - Option durch eine andere beliebige maximal achtstellige Zeichenfolge ersetzt werden. Um einen neuen Dateinamen ver1 zu vergeben, muß ANSYS in der folgenden Form aufgerufen werden:

ansys232 -j ver1 ansys222 -j ver1 ansys212 -j ver1

Die neuen Dateinamen lauten dann ver1.<ext>.

ANSYS-Startup-File

Zur Schaffung von individuellen Einstellungen können sie sich eine Datei mit dem Namen start.ans anlegen. Diese sollte sich grundsätzlich im aktuellen Verzeichnis oder in ihrem Login(Root)-Verzeichnis befinden. Diese wird nach der Eingabe des ersten ANSYS-Kommandos ausgeführt und wirkt so, als ob sie /INPUT,start,ans eingegeben hätten. ANSYS sucht diese Datei zuerst im aktuellen Verzeichnis, danach im Root-Verzeichnis des aktuellen Benutzers und erst dann im Installationsverzeichnis. Wird die Datei nicht gefunden, erwartet ANSYS ihre nächste Eingabe. In dieser Datei können alle gültigen ANSYS-Kommandos benutzt werden.

Dokumentation

Die Dokumentation ist Online erhältlich. Für den Zugriff (auch auf das Customer Portal) müssen Sie sich einen Account bei Ansys anlegen. Bitte erfragen Sie zuvor die Customer Number bei den Betreuern. Es kann aber auch eine lokale Installation (WINX64 / LINX64) erfolgen.

Version 2023R1:

Unter https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/ANSYS2023R1/Documentation/ finden Sie folgende Dokumentationsdateien:

ansysproductpdfdocv231.zip Handbücher und Installationsanleitungen
ansysreleasedoc.7z Versions-Dokumentation
ANSYS_Inc._Installation_Guides.pdf
Infos zu den einzelnen Installationspaketen

Version 2022R2:

Unter https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/ANSYS2022R2/Documentation/ finden Sie folgende Dokumentationsdateien:

ansysproductpdfdocv222.zip Handbücher und Installationsanleitungen ( Liste )
ansysreleasedoc.7z Versions-Dokumentation
ANSYS_Inc._Installation_Guides.pdf
Infos zu den einzelnen Installationspaketen

Aus dem Campusnetz heraus können Sie auch direkt über
CIFS: \\\sccfs.scc.kit.edu\Service\SCC\sccfs-ftp\pub\campus\ANSYS bzw.
NFS: sccfs.scc.kit.edu:/Service/SCC/sccfs-ftp/pub/campus/ANSYS zugreifen.

Weitere Quellen

Links zu ANSYS-Datenquellen

Der offizielle ANSYS-WWW-Server aus USA.
Die CAD-FEM GmbH
Das Customer Portal. Bitte erfragen Sie beim Produktverantwortlichen die ANSYS Customer Number

ANSYS-Tutorials:

ansys.net
http://ansys.net/ansys/
Department of Mechanical Engineering an der University of Alberta (Kanada)
http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/index.html
Carnegie Mellon
http://www.andrew.cmu.edu/course/24-ansys/index.html
Ozen Engineering (Workbench Tutorial)
http://www.ozeninc.com/default.asp?ii=8

ANSYS Installationsanleitung

Mitglieder des KIT können die Software und das Installationshandbuch direkt von unserem ftp-Server
https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/ herunterladen.

Aus dem Campusnetz heraus können Sie auch direkt über
CIFS: \\\sccfs.scc.kit.edu\Service\SCC\sccfs-ftp\pub\campus bzw.
NFS: sccfs.scc.kit.edu:/Service/SCC/sccfs-ftp/pub/campus zugreifen.

In folgenden Verzeichnissen finden Sie die entsprechenden Installationsdateien im ISO-, TAR- bzw. ZIP-Format:

LINX64 ................... Linux, 64 Bit WIN64 .................... Windows, 64 Bit

Eine 32 Bit-Version steht nicht mehr zur Verfügung.

Im Verzeichnis Dokumentation finden Sie u.a. das Installationshandbuch und die Release Notes (im ZIP-Format):

Gehen Sie wie folgt vor:

Laden Sie die ISO, TAR- bzw. ZIP-Files aus dem entsprechenden Verzeichnis herunter.
Entpacken Sie jedes der Pakete in einem separaten Ordner bzw. mounten diese. Unter Windows 10 können Sie ISO-Files direkt mounten.
Starten Sie unter Windows anschließend die Datei setup.exe. Im sich nun öffnenden Installationsfenster installieren dann die ANSYS Produkte.
Unter Linux geben Sie INSTALL -noroot ein. Installieren Sie keinen lokalen Lizenzmanager.
Nach der Installation erscheint ein Fenster, in dem Sie den Lizenzserver spezifizieren müssen. Hier geben Sie ein:
bei SERVER : 10550@scclic4.scc.kit.edu
bei ANSLI_SERVERS: 2325@scclic4.scc.kit.edu
Sie können auch im Nachhinein im Unterverzeichnis Shared File\Licensing bzw. shared-files/licensing in der Datei ansyslmd.ini die beiden Zeilen eintragen:
SERVER=10550@scclic4.scc.kit.edu
ANSYSLI_SERVERS=2325@scclic4.scc.kit.edu

ANSYS Mechanical APDL

ANSYS Mechanical APDL

Basics

Start auf dem HPC-Clustern

Parallele Jobs auf dem bwUniCluster 2.0 uc2

Wenn Sie mehr als einen Knoten nutzen wollen:

Wenn Ihnen ein Knoten reicht:

Wenn Sie auf der uc2 eine GPU nutzen wollen:

Wenn Sie einmal schnell einen Job auf einem Knoten und einem Core starten wollen:

Info Shell-Scripte:

Start auf eigenen Maschinen

Dokumentation

Dateibehandlung

ANSYS-Startup-File

Dokumentation

Weitere Quellen

Links zu ANSYS-Datenquellen

ANSYS-Tutorials:

Lizenzbeschränkungen

ANSYS Installationsanleitung

Gehen Sie wie folgt vor: