基于OpenMP的态型近场动力学模拟并行实施方法技术

技术编号:40255613 阅读:49 留言:0更新日期:2024-02-02 22:48
本发明专利技术属于近场动力学数值模拟方法的加速计算领域,涉及基于OpenMP的态型近场动力学模拟并行实施方法。本发明专利技术提供了基于OpenMP的态型近场动力学模拟并行实施方法,利用多核处理器计算机,采用OpenMP技术对态型近场动力学程序中耗时占比大的遍历粒子作用域、时间积分里的力状态、加速度、位移更新模块进行并行化处理,实现态型近场动力学模拟的多线程并行化。在一定程度上解决近场动力学方法在模拟运算中计算效率低的问题,弥补键型近场动力学的不足,更好的发挥态型近场动力学在计算连续及不连续问题的应用优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于力学数值模拟,涉及一种基于openmp的态型近场动力学模拟的并行实施方法。


技术介绍

1、材料和结构变形及破坏的计算机力学数值模拟一直是传统数值方法面临的一个难题,传统有限元方法在处理大变形或失效问题时存在一定局限性,会出现网格奇异的问题。近场动力学(peridynamics,简称pd)是近年来兴起的一种基于非局部作用思想的理论方法,其采用积分方程代替微分方程建模,避免了连续介质力学在不连续处面临的奇异性问题,在模拟大变形或破坏问题上有独特的优势。但由于近场动力学是一种非局部理论,需要将结构离散为一系列包含物质信息的物质点,一个物质点会与其邻域范围内数十个乃至上百个物质点发生相互作用,进一步需要搜索每个物质点邻域范围内的,与其相互作用的其他物质点,同时,在求解计算过程中,为了保证数值准确性和稳定性还需要进行大量的迭代求解。因此,近场动力学在实际数值模拟中面临着计算复杂度高计算量大等问题,这无疑会有碍于近场动力学的进一步发展和实际应用。

2、并行计算是目前扩大计算规模和加快计算速度的重要途经,开展近场动力学数值模拟的并行计算研究可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于OpenPM的态型近场动力学模拟的并行实施方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于OpenMP的态型近场动力学模拟并行实施方法,其特征在于,S1具体包括:步骤S1串行执行,建立结构模型并将其均匀离散成间距为ΔX的一系列物质点,输入材料参数,包括密度ρ、弹性模量E、泊松比ν,各物质点的位置信息、应力、加速度、速度、位移以及材料参数作为离散物质点的物理信息。

3.根据权利要求1所述基于OpenMP的态型近场动力学模拟并行实施方法,其特征在于,S2具体包括:步骤S2串行执行,对物质点的应力、加速度、速度、位移、以及两个物质点间键断裂与否情况进...

【技术特征摘要】

1.基于openpm的态型近场动力学模拟的并行实施方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于openmp的态型近场动力学模拟并行实施方法,其特征在于,s1具体包括:步骤s1串行执行,建立结构模型并将其均匀离散成间距为δx的一系列物质点,输入材料参数,包括密度ρ、弹性模量e、泊松比ν,各物质点的位置信息、应力、加速度、速度、位移以及材料参数作为离散物质点的物理信息。

3.根据权利要求1所述基于openmp的态型近场动力学模拟并行实施方法,其特征在于,s2具体包括:步骤s2串行执行,对物质点的应力、加速度、速度、位移、以及两个物质点间键断裂与否情况进行初始化。

4.根据权利要求1所述基于openmp的态型近场动力学模拟并行实施方法,其特征在于,s3具体包括:步骤s3并行执行,当两个物质点间距离小于近场半径δ,具有相互作用,搜索每个物质点近场范围内的相互作用的物质点,确定各物质点与其相互作用的物质点数目并存放neighbornum数组中。

5.根据权利要求1所述基于openmp的态型近场动力学...

【专利技术属性】
技术研发人员:程文霞方常青吕志超王静宜张鎏琳袁斌凌晟
申请(专利权)人:上海新力动力设备研究所
类型:发明
国别省市:

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