4_2019_s_11

 

Название статьи УСКОРЕНИЕ ГРАНИЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ РАСЧЕТОВ С ПОМОЩЬЮ ГРАФИЧЕСКОГО АКСЕЛЕРАТОРА ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ФУНКЦИЯМИ ФОРМЫ
Авторы

С.С. ЩЕРБАКОВ, д-р физ.-мат. наук, проф., заместитель Председателя, Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь, г. Минск, Республика Беларусь, профессор кафедры теоретической и прикладной механики, Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь,Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра."> Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

М.М. ПОЛЕЩУК, аспирант, Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА
Год 2019 номер журнала 4 Страницы

89–94
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.3 Индекс ББК  
Аннотация В работе рассмотрена реализация метода граничных элементов (МГЭ) для определения распределения потенциала в полуплоскости с использованием трех нелинейных функций формы. Также обеспечено ускорение соответствующих вычислений за счет их распараллеливания с использованием технологии NVidia CUDA. Построены сравнительные графики точности расчетов при использовании равномерных и нелинейных функций формы, а также графики зависимости точности от дискретизации поверхности полуплоскости. Представлена методика распараллеливания МГЭ на графическом процессоре. Построены зависимости времени вычислений, а также коэффициента ускорения от количества граничных элементов и расчетных узлов для последовательного и параллельных расчетов.
Ключевые слова МГЭ, ускорение вычислений, распределение потенциала, моделирование, графический акселератор, CUDA, распараллеливание
   
Список цитируемой литературы
  1. Бенерджи, П. Метод граничных элементов в прикладных науках / П. Бенерджи, Р. Баттерфилд. — Мир, 1984. — 494 с.
  2. Крауч, С. Методы граничных элементов в механике твердого тела / С. Крауч, А. Старфилд. — Мир, 1987. — 328 с.
  3. Bramas, B. Optimization and parallelization of the boundary element method for the waveequation in time domain / B. Berenger // Distributed, Parallel and Cluster Computing. Universit’e de Bor-deaux, 2016.
  4. Molina-Moya, J. An Iterative Parallel Solver in GPU Applied to Frequency Domain Linear Water Wave Problems by the Boundary Element Method [Electronic resource] / Jorge Molina-Moya, Alejandro Enrique Mart’inez-Castro, Pablo Ortiz // Department of Structural Mechanics and Hydraulic Engineering, University of Granada, Edificio Polit’cnico, Granada, Spain – 26.11.2018. — Mode of access: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbuil.2018.00069/full. — Date of access: 22.07.2019.
  5. Hamada, T. GPU-accelerated boundary element method for Helmholtz equation in three dimensions / T. Hamada, T. Takahashi // Int. J. Numer. Meth. Eng. — 2009. — Vol. 80, No. 10. — С. 1295–1321.
  6. An adaptive dual-information FMBEM for 3D elasticity and its GPU implementation / Y. Wang [et al.] // Eng. Anal. Boundary Elem. — 2013. — Vol. 37, No. 10. — Рp. 236–249.
  7. D’Azevedo, E. On the effective implementation of a boundary element code on graphics processing units using an out-of-core LU algorithm / E. D’Azevedo, S. Nintcheu Fata // Eng. Anal. Boundary Elem. — 2012. — Vol. 36, No. 8. — Pp. 1246–1255.
  8. Kelly, J.M. Numerical solution of the two-phase incompressible Navier-Stokes equations using a GPU-accelerated meshless method / J.M. Kelly, E.A. Divo, A.J. Kassab // Eng. Anal. Boundary Elem. — 2014. — Vol., 40. — Pp. 36–49.
  9. Ma, Z. GPU computing of compressible flow problems by a meshless method with space-filling curves / Z. Ma, H. Wang, S. Pu // J. Comput. Phys. — 2014. Vol. 263. — Pp. 113–135.
  10. Vatera K. Simple and efficient GPU parallelization of existing H-Matrix accelerated BEM code [Electronic resource] / K. Vatera, T. Betckeb, B. Dilba. — 2017. — Mode of access: https://arxiv.org/pdf/1711.01897.pdf. — Date of access: 22.07.2019.
  11. Torkya, A.A. GPU acceleration of the boundary element method for shear-deformable bending of plates / A.A. Torkya, Y.F. Rashed // Eng. Anal. Boundary Elem. — 2017. — Vol.74. — Pp. 34–48.
  12. Sanders, J. CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming / J. Sanders, E. Kandrot. — Addison-Wesley Professional, 2010. — 312 p.