application of an integrated high performance application
play

APPLICATION OF AN INTEGRATED HIGH-PERFORMANCE APPLICATION OF AN - PowerPoint PPT Presentation

APPLICATION OF AN INTEGRATED HIGH-PERFORMANCE APPLICATION OF AN INTEGRATED HIGH PERFORMANCE COMPUTING RELIABILITY PREDICTION FRAMEWORK COMPUTING RELIABILITY PREDICTION FRAMEWORK TO HMMWV TO HMMWV SUSPENSION SYSTEM SUSPENSION SYSTEM Dan M


  1. APPLICATION OF AN INTEGRATED HIGH-PERFORMANCE APPLICATION OF AN INTEGRATED HIGH PERFORMANCE COMPUTING RELIABILITY PREDICTION FRAMEWORK COMPUTING RELIABILITY PREDICTION FRAMEWORK TO HMMWV TO HMMWV SUSPENSION SYSTEM SUSPENSION SYSTEM Dan M Dan M. Ghiocel Ghiocel Dan Dan Negrut Negrut David David Lamb Lamb David David Gorsich Gorsich GP Technologies GP Technologies Univ Univ. of of Wisconsin Wisconsin US US Army Army TARDEC TARDEC US US Army Army TARDEC TARDEC Rochester NY Rochester NY Madison, Madison, WI WI Warren, Warren, MI MI Warren, Warren, MI MI UNCLASSIFIED: DISTRIBUTION STATEMENT A: Approved for Public Release 10 October 2010

  2. An Integrated HPC Reliability Prediction Framework • Presentation Scope: – To present on overview of an integrated HPC stochastic physics-based framework that has been developed for vehicle reliability prediction. – Illustrative application to the HMMWV system DISCLAIMER: The HMMWV dynamic model and the suspension system configuration used in this research are slightly different than the actual HMMWV hardware. – Focus on: • The front-left suspension system (FLSS) • Qualitative aspects and methodology, not on quantitative results 10 October 2010 2

  3. Vehicle Reliability Prediction Process VEHICLE RELIABILITY PREDICTION MULTISTEP PROCESS VEHICLE RELIABILITY PREDICTION MULTISTEP PROCESS 10 October 2010 3

  4. Vehicle Reliability Prediction. Implementation VEHICLE RELIABILITY IMPLEMENTATION CHART VEHICLE RELIABILITY IMPLEMENTATION CHART 10 October 2010 4

  5. Stochastic Road Surfaces ��������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������ ������������������������������������ 10 October 2010 5

  6. •With topography Effects; Smooth and Rough Stochastic Roads •With topography Effects; Smooth and Rough Stochastic Roads Vehicle Behavior to Stochastic Road Surfaces Using Using Flat road with no topography Effects; Passing a Random Bump HMMWV HMMWV Model Model With topography Effects; Smooth and Rough Stochastic Roads 10 October 2010 6

  7. Vehicle Behavior to Stochastic Road Profiles ������������������������������������� �!����"����������� ������������������������������������� �!����"����������� Rolling Hills Segment Straight Road Segment 10 October 2010 7

  8. Front-Left Suspension System (FLSS) Models ����� # ����!#������������� �� ������������� ����� # ����!#������������� �� ������������� $%&�"���������������������'���������������������������(� $%&�"���������������������'���������������������������(� ADAMS Model ADAMS Model SPARTACUS Model SPARTACUS Model ��������������� ��������������� ��������������� ��������������� ����������� ����������� 10 October 2010 8

  9. Stochastic FEA for Stress Computation ����������� ������������ ������ � ������ ��������� ������������������������������������� ��������� �������������������������������������) )����� ����� �������$�� �� ���(�� ������*����������� �������$�� �� ���(�� ������*�����������) )��+������������ ��+������������ Parallel Multigrid Solver 10 October 2010 9

  10. Stochastic FEA Using HPC. Scalability Study – Linear, Static �����*������������ ����*�����,���-../...����0./.../...� �����*������������ ����*�����,���-../...����0./.../...�#��� #��� �����*������������ ����*�����,���-../...����0./.../...� �����*������������ ����*�����,���-../...����0./.../...�#��� #��� Block Jacobi Block Jacobi Parallel Parallel Multigrid Multigrid 10 October 2010 10

  11. Stochastic Response Surface Modeling for Stress Computation -.�#��������������������������1��� -.�#��������������������������1���) )2����������������������������� 2����������������������������� 10 October 2010 11

  12. Sensitivity Studies: Effects of Road Topography on FLLS Joint Forces and Stresses ���������������������������%.����3���������/�����������/���������1���� ���������������������������%.����3���������/�����������/���������1���� �������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� !���� !���� ����������������� ����������������� 10 October 2010 12

  13. Progressive Damage Modeling for Interactive Mechanisms; HFC, LCF, Corrosion 4�������������������#���������������������5����������������������� 4�������������������#���������������������5����������������������� 1�� 1��) )����4����������� ����4����������� ������#� �#������ ������#� �#������ ������$6 � �7��( ������$6 � �7��( 10 October 2010 13

  14. ��"#������#����������� �����#��!����$ ������������������������%���$� Crack Initiation Crack Initiation Crack Propagation Crack Propagation Forman FCG Model (NASA JPL, 1996) m n p − ∆ ∆ − ∆ da C ( 1 R ) K ( K K ) = th − − ∆ q dN [( 1 R ) K K)] C Uncertain Uncertain Parameters Parameters ∆ = ψ ∆ K ( t ) K Uncertain Uncertain CF F Parameters Parameters � α β γ p ( t ) = + + a ( t ) IDS [ a ( n ) p ( t ) ] ψ = + ( t ) 1 n , t 14 a ( n ) 10 October 2010 &'('����)���������*+�������������,�-��$,�����. &'('����)���������*+�������������,�-��$,�����./ // /���$������� ���$������� ����$��" ����$��"

  15. Sensitivity Studies: Predicted FLSS Life Usind LDR and DCA Progressive Damage Models Effects of Damage Mechanism Model on Life Predictions ���������������������������#������#� �#������������� ���������������������������#������#� �#������������� DCA DCA DCA DCA LDR LDR LDR LDR �����8�9-& �����8�9-& �����8�9-& �����8�9-& �����8�:9; �����8�:9; 10 October 2010 15

Recommend


More recommend