Модели численных расчетов физико-механических систем

О распараллеливании вычислений в алгоритме оценки эффективных механических характеристик пористых материалов

В. А. Левин^a, К. М. Зингерман^b, Прокопенко Алексей Сергеевич<sup>c

a</sup> Кафедра вычислительной механики, механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
^b Тверской государственный университет
^c Механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Аннотация: Описывается методика и алгоритм численной оценки механических характеристик пористых материалов. Рассматриваются материалы со статистически равномерным распределением и изотропным расположением пор. Эффективный материал считается линейно упругим, свойства ищутся в виде закона Гука. На основе данного алгоритма разработан программный модуль. Проанализирована производительность этого модуля и применено распараллеливание вычислений с использованием технологии CUDA с целью существенного уменьшения времени расчета. Выполнены расчёты эффективных свойств пенобетона. Исследована зависимость эффективных характеристик от коэффициента пористости.

Ключевые слова: теория упругости, эффективные свойства, численные прочностные расчёты, CUDA, GPU, высокопроизводительные вычисления, метод конечных элементов.

УДК: 539.4, 519.6

Поступила в редакцию: 10.12.2012
Исправленный вариант: 20.01.2013