今年美国的杯子将被铭记为Oracle Team美国下颚卷起反对酋长国新西兰,但也应该记住巨大的角色计算机在比赛中发挥作用。
这些球队比赛赛跑72英尺双赫尔双体船,如此脆弱,精心调整的是,它们与一级方程式赛车相同,而不是传统的帆船,他们在Blustery San Francisco Bay上展现了这场比赛,既令人兴奋地观看和危险那些参与的人。
[美国杯2013年:在图片中]
在船撞到水之前,团队使用强大的计算机来模拟其设计的小变化并提取最大性能。很难高估电脑辅助设计工具已经开始玩的角色。
Nick Holroyd,Emirates团队新西兰的技术总监,一直在做美国的杯赛18年。在那个时候,他在最近的一次采访中说,新西兰已经从“几乎100%的物理测试”中,在风隧道和水箱中测试了设计变更,到今年的竞争,这是“我们第一个我们的竞争基本上完成了使用计算机模拟的一切。“
过去多年来,他说,团队每年做三四个“坦克课程”,让他们测试大约两次船体设计。使用高性能计算机,现在可以在相同的时间内测试300个设计,更精确。
今年的船课如此复杂,这并不奇怪计算机发挥了如此关键作用。双体船有一个高大,131英尺的翼帆,由轻质,碳纤维框架制成,覆盖着塑料薄片,只有厚度六倍厚的厨房用纸。
(酋长国新西兰)
美国杯杯的团队使用软件来模仿他们的船只的设计变更
帆具有像飞机翼上的飞机翼的襟翼,调整为最大化性能,并且当它们在接近50英里/小时的速度时抬起清洁空气和水机的船只时,船只在伸缩龙骨上举起的速度,或“匕首板“”从每个船体的中心下降。
在对比赛的过程中,团队对船体的形状或舵的尺寸进行了修改,并用计算流体动力学模拟其效果。它们将流体动力学和空气动力学数据插入速度预测程序,显示变化对船速的效果,其鞋跟和其他变量的角度。
“当你在物理坦克工作时,你可以看一下船体周围的波浪模式,你可以从仪表上获得真正准确的拖动号码,但它并没有告诉你一个模型比另一个型号更好的东西,“Holroyd说。
计算机模拟显示了船体前面或背面是否更大的细节,并辅助进一步优化。因此,今年的竞争中的双体赛比他们的班级最初设想的速度快30%至40%。
对于其设计工作,Emirates Team New Zealand使用了一组Dell PowerEdge C6100服务器,具有六核英特尔X5670 CPU。根据Holroyd的说法,该系统拥有576个核心,占用大约35千瓦的RAM,每次消耗约35千瓦,当时是“最大的系统,即您可以进入单个机架的最大系统”。
该团队在英格兰剑桥大学的HPC上进行了一些测试,以找出他们可以使用的最具成本效益的体系结构。它们的两个主要应用程序是内存受限而不是CPU受约束,并且他们发现它们可能会使用较低功耗的处理器消失。
它们选择Infiniband通过千兆以太网链接到服务器节点,使其软件许可成本降低。这是因为团队的一位供应商中的一个“非常非线性”定价模型,“所以在很多核心上运行了几个核心的几个工作就是更便宜的。”
所有团队都可以访问高性能电脑;发言人说,Oracle使用了自己的Exadata系统来设计其船。
计算机化建模有助于猕猴桃尤其提出一个重要的突破。它没有帮助他们赢得锦标赛,但他们在竞选活动中提前弄清楚它的事实帮助他们继续前进他们的船的设计。
为今年的杯子选择的船舶设计并非旨在能够水力。“他们认为这将使它太容易”,并减少了亚洲州新西兰酋长队的商业经理Ross Blackman的重要性。
但猕猴桃是第一个弄清楚如何设计匕首板和舵手,允许他们的船剥离水,但仍然在课堂规则内。Holroyd表示,这是一个精确计算和“大量建模的变化”。当6吨双体船接近顶级速度时,匕首板的“吸入”一侧的压力如此低,水“沸腾”在接触点,造成蒸气,他说。导致阻力,也是非常危险的。
在新西兰弄清楚如何制作船水手后,其他球队不得不效仿。到那时,猕猴桃可以更多地关注他们船的其他地区。
但是今年的比赛表明,神经和心理学与谁有最佳船只一样重要。新西兰上周的一点,七场比赛领先甲骨文,只需要一个胜利。Oracle Team USA连续赢得了八场比赛,从美国的杯历史上拉出最大的复出。
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