[發(fā)明專利]基于立方晶格積分法的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)串行與并行數(shù)值計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910762058.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN110619104A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹卓;錢松榮;石敏;冉秀;王劍鋒;王勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/10
• 分類號(hào): G06F17/10
• 代理公司: 52100 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 程新敏

1.基于立方晶格積分法的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)串行與并行數(shù)值計(jì)算方法，該方法包括機(jī)構(gòu)建模和數(shù)值求解兩個(gè)步驟；機(jī)構(gòu)建模是指在近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論中，分析對(duì)象是由大量具有物性信息的物質(zhì)點(diǎn)組成，故可將這些物質(zhì)點(diǎn)通過數(shù)量有限、規(guī)格統(tǒng)一的小立方體晶格表示，稱為點(diǎn)單元，每個(gè)點(diǎn)單元代表一個(gè)物質(zhì)點(diǎn)，將這些點(diǎn)單元平行排列，便構(gòu)成了分析對(duì)象的結(jié)構(gòu)模型；數(shù)值求解是在機(jī)構(gòu)建模的基礎(chǔ)上，將鍵基近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)基本理論中積分形式的運(yùn)動(dòng)方程轉(zhuǎn)化為數(shù)值求和的方式進(jìn)行計(jì)算；這樣模型中的運(yùn)動(dòng)方程及其相關(guān)參數(shù)，完全由最簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算所取代，通過已知的初始條件，就可數(shù)值求解每一點(diǎn)單元在不同時(shí)刻下的位移、速率、損傷、近場(chǎng)力、鍵的變形能密度、鍵的損傷釋放能密度、物質(zhì)點(diǎn)的變形能密度、物質(zhì)點(diǎn)的損傷釋放能密度等參數(shù)，則對(duì)模型求解時(shí)可使用循環(huán)體進(jìn)行計(jì)算；可見在使用串行立方晶格積分法求解時(shí)需要經(jīng)歷三個(gè)嵌套的循環(huán)：1)時(shí)間步循環(huán)，2)每個(gè)時(shí)間步內(nèi)的點(diǎn)單元循環(huán)，3)每個(gè)點(diǎn)單元的所有鍵循環(huán)；其特征在于：針對(duì)于立方晶格積分法的三個(gè)循環(huán)采用并行數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)三個(gè)循環(huán)進(jìn)行分析可知，在時(shí)間步循環(huán)中，前后時(shí)間步間具有依賴關(guān)系，即下一時(shí)間步需要使用前一時(shí)間步的計(jì)算結(jié)果，故不可并行，而在點(diǎn)單元間的循環(huán)和每個(gè)點(diǎn)單元的所有鍵的循環(huán)中，點(diǎn)單元間的計(jì)算和每個(gè)點(diǎn)單元的所有鍵的計(jì)算都是獨(dú)立的，因此可進(jìn)行并行化處理。