材料计算、药物设计、分子器件模拟
1.第一性原理材料计算软件包

基于第一性原理进行材料计算的理论依据主要是量子力学和相对论效应。这些在上个世纪二、三十年代就已基本发展完备。关键在于多自由度的体系如何进行求解。

采用了缀加平面波及超软膺势,不仅可以算基态,也可算激发态,同时可以分析材料的各种光学、声学以及力学性质。外场作用的影响也可以计算。

2.蛋白质计算


利用了当前网格计算和服务最新技术,整合了当前最先进的网络计算技术,在算法和平台上设计并实现了基于网格计算环境的蛋白质折叠模拟的分布式计算模型,也可以计算各种配体和蛋白质结合过程,为生物医药以及分子生物学研究提供不可或缺的工具。

3.分子动力学计算


在新材料设计、蛋白质折叠、新药研发等领域发挥着极为重要的作用,与高性能计算技术相结合的分子动力学模拟,已被材料科学、生命科学以及药物设计等领域的科学家广泛用来作为一种研究探索手段。

4.声子谱的计算,X光谱分析,光纤通讯与电磁场模拟


有限差分时域模拟电磁场系统,模拟可在1d,2d,3d及柱坐标系统中完成,包括色散及非线性材料,可采用吸收边界条件或者布洛赫周期性边界条件。场的输出格式采用HDF5标准科学数据格式,可用多种视窗工具演示。

工程分析、力学与流体分析
1.土木工程,应力场计算


利用艮泰提供的工程力学计算软件套装可以对结构的应力进行分析,可以包括有限元法、有限差分法在内的多种方法进行分析,减少用户对于结构上的原材料投入,同时提升了用户对于结构安全系数的评估。此套计算对于各种交通工具的结构分析、地下设施的防震安全分析、各种轴承和连接件的耐用性分析有重要意义。

2.燃烧、涡轮机、模具成型

利用艮泰提供的工程力学计算软件套装可以分析燃烧的流体过程、涡轮机内的流体、以及各种模具成型过程中应力累积以及流体气泡等分析。通过这些分析可以提高燃烧效率、提高涡轮机转速并减少噪声和热损失、增强模具成型能力。

3.暖通、污染

艮泰提供的工程力学计算软件套装还可分析供暖致冷情况、研究各种污染源扩散情况,是空调、供暖、水体保护、环保治理等各种领域不可或缺的工具。

4.流体软件套装


用有限体积元法求解偏微分方程,网格的划分采用非结构性网格可以采用多种形状的网格单元混合,并支持手动划分和自适应网格加密。提供了多种并行和串行求解器以达到更高性能的优化;因其为开源的缘故,在软件设计上有很好的扩展性。区域分解并行机制也在软件的底层设计中得到了充分考虑。用户在写自己的求解器时不需要对并行化作特别的考虑。另外,形象生动的前处理和后处理模块更加方便用户使用,提高了工作效率。

工程、交通事故分析与法庭取证
1.交通事故模拟重复分析

采用艮泰的模拟与分析系统,工作人员可以根据事故现场收集的数据,通过计算机模拟还原出事故发生时车辆行驶的三维状况,帮助执法人员鉴定事故责任。通过对车辆冲击碰撞效果的模拟,对各个部件的受损情况进行分析,工作人员可以判断车辆行驶的速度、方向及负载。籍于安全事故的分析,相关行业组织可以改进相关的工业标准及成品出厂标准,从而改善车辆设计、提高安全系数。

2.工程事故模拟重复分析


结合有限元结构分析和流体动力学分析,可以分析静态结构的负荷情况,通过动态模拟结构可以分析结构对载荷的动态响应。运动过程中水、燃油、空气等流体的输 运、混合情况及它们与固态介质的接触与摩擦情况也可作相关分析。在工程设计初期,通过制定划动态模拟大型工程,如水坝、涡轮机、建筑结构、煤矿等的施工情况,我们可以及时发现设计与流程等方面存在的安全隐患、提高工程结构稳定性并减少人员以及财产损失。同时工程事故模拟重复分析可以逼真地模拟和重现事故现场,对于事故发生后的责任鉴定起到重要作用,成为质量安全监管部门和生产施工单位的重要工具。

城市规划与地理信息分析
1.城市规划模拟

整合了城市规划中的计划与分析,反映了土地使用、人口统计、商业分布、大众交通及公共政策之间的相互作用。对于城市规划中的绿地以及建筑设计,结合人口 居住、消费能力分析、人口流动情况、商业资源分布、交通便利特征,能够分析各种资源的合理配置以达到最优的规划效果。此系统能提供多种优化策略,用户可以用模块化方式增添自定义的策略,在系统提供现有资源定义模块的基础上允许用户自定义资源模块,同时为具体应用的二次开发提供广阔的扩展空间和良好的接口。

2.地理信息系统


以数据库为核心,采用构建与运行,逻辑与表现分离的设计思想,实现各种相关应用的快速搭建和灵活定制。基于linux采用严格的安全策略,能为各种网络管理系统、测控通信系统、大气模拟系统、河流分析系统、交通管理系统、森林虫害治理系统提供高效、高质量的数据服务。

灾害预警系统分析
1.大气模拟

掌握天气、气候系统变化规律及其异常的发生机制,进行数值模拟并发展模块化数值模式系统,为提高预测能力,预防和减轻天气、气候灾害,合理利用气候和水资源提供新理论新方法。研发一种可靠的数值模拟模式,与普通的气象观测相结合,更好地应用到生产生活当中。

2.水文观测
3.地震


提供一有限元分析框架,主要针对科研用户,可扩展性强。可以模拟土木及地质结构在地震作用下的变化。

计算系统与服务软件
1.艮泰集群计算操作系统

基于32位和64位的linux操作系统,为艮泰集群产品特殊定制和编译内核,集成MPI和OpenMP并行计算环境,同时安装优化后的lapack、Scalapack、FFTW、slatec等各种常用科学计算库和各种常用绘图库。系统提供通用的Fortran、C/C++、java等编译器以及python、perl、java、tk、tcl等常用运行环境,对于常见的科学计算软件能提供可靠的支持。此系统特殊定制的用户管理子系统和网络文件系统能够高效的发挥硬件计算能力。

2.艮泰数据分析系统

集成优秀的作图和数据分析软件,能够以二维、三维、等高线、柱状图等各种方式绘图,并能对现有数据进行各种回归分析,可以以通用的图形输出格式进行绘图输出。除了通用数据分析软件集成,此系统还针对不同应用领域集成如生物大分子可视化和结果分析以及材料结构可视化系统等。用户可以对计算结果快速方便的用易于理解的图形格式显示,并给出相应的拟合、平滑、滤波等分析。

3.艮泰远程服务系统


用户可以在任何有网络连接的地点方便快捷的连接集群系统,网页和远程图形界面软件的操作方式能够使用户提交计算任务、管理系统资源、修改系统设置等,增加了系统管理员和普通用户使用的方便性。



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