CLCM

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Centre Lorrain de Calcul en Mécanique

Le centre de calcul CLUSTER est le fruit d'une mutualisation des ressources de calcul de plusieurs laboratoires lorrains de mécanique : le LEM3, le LEMTA, le LCFC et le GIP-InSIC. Le projet a été initié suite à l'augmentation des besoins en terme de puissance de calcul au sein des équipes SMART et APLI du LEM3 (ex LPMM). A ce jour, le centre possède 320 cœurs repartie en 36 lames de calculs, à disposition de l'ensemble des membres des laboratoires partenaires. Les calculs effectués sont liés à la mécanique des matériaux, depuis des calculs ab-initio jusqu'au simulations par Eléments Finis (Procédés de Fabrication, Mise en forme, usinage, lois de comportement, ...) en passant par des simulations de Monté-Carlo. Affichant un taux d'utilisation proche des 95 % à certaines périodes de l'année, il possède 400 comptes utilisateurs. Le centre de calcul est basé au Centre d’Innovation et de Recherche franco-allemand Associé de Metz (CIRAM) dans des locaux gérés par le centre Arts et Métiers ParisTech de Metz à disposition du LEM3. Le centre de calcul est placé sous la responsabilité de Boris Piotrowski (IGR, Arts et Métiers ParisTech, LEM3), et est géré par le service informatique du LEM3 composé de Julien Oury, Boris Piotrowski et Sylvain Pagura.. Il comporte un comité de pilotage composé de représentants des différents laboratoires partenaires.

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Partenaires

Le centre de calcul est issu de la mutualisation des moyens de calcul de 4 laboratoires de mécanique lorrains : le LEM3, le LEMTA, le LCFC et l’INSIC.
Le LEM3 est Laboratoire d’Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (UMR CNRS 7239 - directeur : Mikhail Lebedkin). Basé à Metz, il est né de la fusion de deux laboratoires CNRS : le Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux (LPMM) et le Laboratoire d’Étude des Textures et Applications aux Matériaux (LETAM). Il regroupe plus de 180 personnes réparties en 7 équipes de recherche, dont 60 doctorants travaillant sur des thématiques telles que la caractérisation expérimentale et la modélisation numérique du comportement mécanique et des évolutions structurales, à différentes échelles.
Le LEMTA est le Laboratoire d’Énergétique et de Mécanique Théorique et Appliquée (UMR CNRS 7563 - directeur : Fabrice Lemoine). Basé à Nancy ; il est l’un des 10 laboratoires nancéiens de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux pour la mécanique l’énergie et les procédés. Il regroupe plus de 150 personnes réparties en 4 groupes de recherche, dont 55 doctorants. Les activités sont équilibrées entre recherche fondamentale et appliquée, et entre acquisition de connaissances et préoccupations sociétales. Le Laboratoire maintient un équilibre entre modélisation mathématique et numérique et expérimentation.
Le LCFC est le Laboratoire de Conception, Fabrication et Commande (EA 4495 - directeur : Gabriel Abba). Placé sous la tutelle du centre des Arts et Métiers ParisTech de Metz à sa création en 2009, il émane des équipes Ingénierie de Fabrication (IFAB) et Conception d’Eléments de Machines et Actionneurs Electromécaniques (CEMA) du Laboratoire de Génie Industriel et Production Mécanique (EA 3096). Il compte 4 Professeurs des Universités et 8 Maîtres de Conférences qui relèvent des 60ème et 61ème sections du CNU. L’ensemble de ces permanents, épaulé par plusieurs chercheurs associés, et les personnels techniques et administratifs, encadre une vingtaine de doctorants. Les thématiques de recherche sont l’identification, la modélisation et le traitement des connaissances pour la conception, la fabrication et la commande de produits méca(tro)niques.
Le GIP-InSIC est l’Institut Supérieur de l’Ingénierie et de Conception, et son équipe de recherche est l’ERMeP, l’Equipe de Recherche en Mécanique et Plasturgie (Directeur : Mohammed Nouari). Localisée sur le site du GIP-InSIC (Institut Supérieur d’ingénierie de la Conception) à Saint Dié des Vosges, L’ERMeP a pour établissements de tutelle les deux écoles des Mines de Nancy et d’Albi, l’Université de Lorraine, et le CNRS suite à son intégration au LEMTA. à une Unité Mixte de Recherche (le laboratoire LEMTA UMR 7563). Il est composé de 19 personnes dont les activités de recherche s’articulent autour du comportement des matériaux et des structures en conditions extrêmes de déformation, de vitesse de déformation, de température et de conditions de frottement.


Responsables du projet

Boris Piotrowski
Ingénieur de recherche

Spécialité : Calcul par Éléments Finis, méthodes numériques, programmation C++, compilation, formation aux utilisateurs

Julien Oury
Assistant ingénieur

Spécialité : Administration système Windows et Linux, maintenance parc, services réseau, installation, administration

Sylvain Pagura
Assistant ingénieur

Spécialité : Administration système Windows et Linux, administration maintenance du cluster, compilation et formation

Membres du comité de pilotage du centre de calcul :

  • Tarak Ben Zineb (Pr., LEMTA, Université de Lorraine)

  • Etienne Patoor (Pr., LEM3, Arts et Métiers ParisTech, porteur de MEPP-P05)

  • Fodil Meraghni (Pr., LEM3, Arts et Métiers ParisTech, porteur de MEPP-P02)

  • Patrick Martin (Pr., LCFC, Arts et Métiers ParisTech, porteur de MEPP-P08)

  • Hamid Zarouhni (Pr., LEM3, Université de Lorraine)

  • Jean-Marc Raulot (MCF, LEM3, Université de Lorraine)

  • Arnaud Delamézière (Maitre Assistant, GIP-InSIC)

  • Boris Piotrowski (IGR, LEM3, Arts et Métiers ParisTech)

Logiciels

De nombreux logiciels sont installés et utilisés sur le centre de calcul. Pour toute demande de nouveau logiciel, merci d’en faire la demande à lem3-serviceinfo@univ-lorraine.fr

Les logiciels installés et utilisés sont les suivants :

  • Abaqus (6.7-1, 6.10-2, 6.11-2)

  • Compilateurs (C++, fortran), gcc

  • Compilateurs mpich, hpmpi, openmp

  • Forge Cluster

  • Vasp

  • Simula+

  • Matlab (R2012)

Le logiciel Abaqus est financé via le regroupement des ressources de l’ AIP-Primeca de Lorraine.

Le budget du pôle est établi dans le cadre d’un Contrat d’Objectifs et de Moyens entre Établissements, Composantes et Services (COMeECS). Ceci couvre à la fois les charges fixes, récurrentes et permet de proposer des demandes de financement sur objectif (Supplément de Dotation sur Objectif) ou sur projet (Dotation Spécifique sur Projet). La dotation pour 2011 a été maintenue sur la base des dotations des années précédentes avec en plus le soutien du SDO « Réseau Lorrain de Ressources en Mécanique Numérique » et du DSP « Systèmes Ambiants de Production et Maintenance ».

Le Réseau Lorrain de Ressources en Mécanique Numérique.

Depuis 2006, le Réseau Lorrain de Ressources en Mécanique Numérique, par l’intermédiaire du pôle AIP-Priméca de Lorraine, propose à plus de 600 étudiants de la Région Lorraine une palette d’outils de calcul informatique dédiés à l’ingénierie de la mécanique tant en enseignement qu’en recherche. Les établissements concernés sont l’Universtié de Lorraine avec des composantes principales telles que l’ENSEM, l’ESSTIN, l’ENSTIB, l’EEIGM, l’ENSGSI, l’IUT d’Epinal mais aussi les Arts et Métiers ParisTech centre de Metz et le GIP-INSIC ainsi que des laboratoires comme le LEMTA, l’Institut Jean Lamour équipe 207 et le LAEGO. Chaque année un cofinancement est mis en place. En 2006 et 2010 ce projet a bénéficié du soutien de la région Lorraine à hauteur d’un total de 62K€. On peut ainsi noter que les logiciels mutualisés couvrent les activités d’enseignements mais aussi les activités de recherche. Dans ce dernier cas la gestion est assurée par le pôle alors que les financements sont à la charge des laboratoires. Les outils mutualisés sont actuellement CATIA, Abaqus, LMS VitualLAB, CES.


Formation

Des formations sont régulièrement proposées aux utilisateurs. Trois types de formations sont organisées :

  • Les formations générales Ce type de formation est proposée tous les six mois (octobre / mars), et s’adresse tout particulièrement aux nouveaux arrivants et nouveaux thésards/stagiaires. Elle est composée d’une présentation du service informatique (G. Evain), d’une présentation du cluster (B. Piotrowski) et d’une séance de Travaux Pratiques en salle de calcul. Lors de cette séances, les utilisateurs apprennent à préparer le fichier de configuration de lancement de job, à se connecter sur le cluster, à lancer et suivre l’évolution d’un job et à récupérer les données.

  • Les formations pour groupes restreints Ce type de formation est destinée à un groupe ayant un besoin particulier (logiciel ou type de calcul) et est proposé à la demande.

  • Les formations individuelles et personnalisées Ce type de formation est la plus courante. Elle vise à assister ponctuellement un utilisateur novice, ou dont les besoins ont changés au cours du temps. Elles sont assurées par l’ensemble du personnel de l’équipe cluster, contactés via lem3-serviceinfo@univ-lorraine.fr. Les intervenants sont choisis selon le type de demande et la disponibilité.

Financement

Le centre de calcul est principalement financé par un Contrat de Projet Etat-région (CPER) 2007-2015. Le financement comporte une contribution régionale, une contribution européenne FEDER et des fonds propres des labratoires. Les 4 laboratoires participant à la construction et au maintien du centre de calcul, le LEM3, le LEMTA, le LCFC et le GIP-InSIC, sont impliqués dans 3 branches du CPER Lorrain MEPP (Matériaux, Energie, Procédé, Produits) :

  • MEPP-P02 - porteur du projet : Pr. Fodil Meraghni (LEM3, Arts et Métiers ParisTech)

  • MEPP-P05 - porteur du projet : Pr. Etienne Patoor (LEM3, Arts et Métiers ParisTech)

  • MEPP-P08 - porteur du projet : Pr. Patrick Martin (LCFC, Arts et Métiers ParisTech)


Infrastructure

Le centre de calcul est installé sur le réseau informatique du LEM3. Il partage ainsi l'ensemble des services de gestion du réseau informatique. Il est composé de 2 générations de lames de calcul : 28 lames Dell PowerEdge R410 et 8 lames Dell PowerEdge R610. Les lames sont interconnectées via le réseau internet ainsi que le réseau InfiniBand. Les données sont stockées sur des baies de stockages et des sauvegardes sont éffectués chaque jour et enregistrées sur deux sites physiques différents. Les équipements sont détaillés ci-dessous :

  • 28 lames de calcul double Quad-Core PowerEdge R410 (Intel Xéon X5570 2,93 GHz 24 GB RAM)

  • 8 lames de calcul double Hexa-Core PowerEdge R610 (Intel Xéon X5680 3,33 GHz de 24 à 96 GB RAM)

  • 2 Switch InfiniBand (24 et 72 ports)

  • 2 Switch 3750

  • 2 Baies de stockage (1,5 To et 6 To)

  • 1 Baie de sauvegarde (Backup, 13 To)



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