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基于有限体积法的河网水动力并行计算模型 被引量：7
1
作者 宋利祥 李清清 +2 位作者 胡晓张 杨芳 陈文龙 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第5期7-12,共6页
针对具有干河床、急缓流态交替的河网水动力模拟,采用MUSCL-Hancock有限体积格式离散Saint-Venant方程组,运用汊点水位预测-校正法处理河网汊点连接条件,建立了断面与河道完全数值解耦的复杂河网水动力模型。运用OpenMP和OpenACC编程模... 针对具有干河床、急缓流态交替的河网水动力模拟,采用MUSCL-Hancock有限体积格式离散Saint-Venant方程组,运用汊点水位预测-校正法处理河网汊点连接条件,建立了断面与河道完全数值解耦的复杂河网水动力模型。运用OpenMP和OpenACC编程模式分别实现了CPU,GPU并行计算。采用经典算例对模型计算精度进行了验证,采用珠三角河网实际算例对不同并行计算方式的加速效果进行了分析。算例研究表明,该模型具有良好的稳定性和计算效率,可适用于陡坡河道水动力模拟,具有较好的推广应用价值。 展开更多
关键词 河网 水动力模型 有限体积法 gpu并行计算 cpu并行计算 数值模拟
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基于Bouc-Wen模型的消能减震结构显式非线性时程分析 被引量：7
2
作者 曹胜涛 李志山 +1 位作者 刘付钧 黄忠海 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第B06期17-24,共8页
该文基于Bouc-Wen模型构造了一种2节点12自由度的显式消能器单元;利用修正的向前Euler算法实现了单元内力计算。将该文显式单元及其内力计算方法在完全自主研发的非线性有限元分析程序中完成开发。为提高显式分析效率,自主研发程序采用... 该文基于Bouc-Wen模型构造了一种2节点12自由度的显式消能器单元;利用修正的向前Euler算法实现了单元内力计算。将该文显式单元及其内力计算方法在完全自主研发的非线性有限元分析程序中完成开发。为提高显式分析效率,自主研发程序采用了CPU+GPU异构并行计算技术。通过与低屈服点钢剪切滞回试验对比,验证了该文显式消能器单元的正确性和适用性。采用该文显式消能器单元模拟某实际消能减震结构的金属消能器;基于结构整体动力分析结果,讨论了金属消能器的减震效果。 展开更多
关键词 消能减震结构 BOUC-WEN模型 单元内力计算 显式非线性动力分析 cpu+gpu并行计算
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一种非比例振型阻尼模型及在大规模非线性分析中的应用 被引量：4
3
作者 曹胜涛 李志山 刘付钧 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期162-171,共10页
该文通过有限元模型的节点振型阻尼比构造了一种非比例振型阻尼模型;给出了非线性显式格式中该文模型阻尼力的高效算法,并结合实际工程对显式求解的稳定性进行了分析。将该文提出的非比例阻尼模型和高效算法在自主研发的CPU+GPU并行非... 该文通过有限元模型的节点振型阻尼比构造了一种非比例振型阻尼模型;给出了非线性显式格式中该文模型阻尼力的高效算法,并结合实际工程对显式求解的稳定性进行了分析。将该文提出的非比例阻尼模型和高效算法在自主研发的CPU+GPU并行非线性分析软件中进行实现,对有限元模型自由度数达到百万量级的超高层钢-混凝土混合结构广西东盟塔进行动力时程分析,对该文并行算法的效率和非比例阻尼对结构动力响应的影响进行了研究。 展开更多
关键词 节点振型阻尼比 非比例振型阻尼模型 非线性显式动力分析 cpu+gpu并行计算 混合结构
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一种非线性显式分层壳单元及其GPU并行计算实现 被引量：2
4
作者 曹胜涛 李志山 杨志勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期60-69,84,共11页
通用有限元程序ABAQUS的钢筋混凝土显式分层壳单元被广泛应用于剪力墙抗震性能分析,但存在两个缺陷:①只能得到混凝土受压损伤和受拉损伤,无法反映混凝土剪切损坏,因此不易根据损伤类型对结构进行优化;②基于CPU并行计算,大规模计算效... 通用有限元程序ABAQUS的钢筋混凝土显式分层壳单元被广泛应用于剪力墙抗震性能分析,但存在两个缺陷:①只能得到混凝土受压损伤和受拉损伤,无法反映混凝土剪切损坏,因此不易根据损伤类型对结构进行优化;②基于CPU并行计算,大规模计算效率较低。基于平面应力条件下的混凝土弹塑性损伤本构模型,根据混凝土损伤发展时的受力状态和工程实践需要将损伤分为受拉损伤、受压损伤和受剪损伤。结合可损伤分类的塑性损伤模型,给出了非线性壳元物理沙漏力和面内旋转力的构造方法,进而得到一种含面内旋转自由度的4节点24自由度四边形非线性显式分层壳单元。将该研究壳元在自主研发的基于CPU+GPU异构并行计算的非线性分析软件中完成开发实现;通过与ABAQUS benchmark算例结果对比,验证了开发内容的正确性;通过与剪力墙单调加载试验对比,验证了该研究壳元的合理性。分别采用自主研发软件和ABAQUS对上海地区某框架核心筒体系的超高层结构进行了罕遇地震非线性时程分析,结果表明:①自主研发软件与ABAQUS结果基本一致,而计算效率为ABAQUS计算效率的5.69倍;②自主研发软件得到的受拉损伤、受压损伤和受剪损伤损伤可更清晰地揭示核心筒在罕遇地震作用下的损坏演化规律和破坏模式。 展开更多
关键词 弹塑性损伤模型 混凝土损伤类型 非线性显式分层壳单元 剪力墙损坏模式 cpu+gpu并行计算
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CPU+GPU并行计算技术在复杂结构非线性分析中的应用 被引量：5
5
作者 乔保娟 李志山 +3 位作者 曹胜涛 刘春明 侯晓武 杨志勇 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第23期86-90,共5页
探讨了PKPM-SAUSAGE软件所采用的CPU+GPU并行计算技术,结合钢材和混凝土本构模型、纤维梁单元与分层壳单元、瑞利阻尼和振型阻尼模型及显式分析方法,详述了其并行计算实现要点,并对并行计算效率进行了测试。测试表明,CPU+GPU并行计算技... 探讨了PKPM-SAUSAGE软件所采用的CPU+GPU并行计算技术,结合钢材和混凝土本构模型、纤维梁单元与分层壳单元、瑞利阻尼和振型阻尼模型及显式分析方法,详述了其并行计算实现要点,并对并行计算效率进行了测试。测试表明,CPU+GPU并行计算技术的应用极大地提高了复杂结构非线性分析的计算效率。以某实际钢筋混凝土框架-核心筒结构为例,采用PKPM-SAUSAGE软件与ABAQUS软件对其进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,验证了PKPM-SAUSAGE软件CPU+GPU并行计算的正确性与高效性。 展开更多
关键词 cpu+gpu并行计算 弹塑性时程分析 PKPM-SAUSAGE软件 ABAQUS软件
原文传递
并行计算技术在结构显式动力分析中的应用
6
作者 侯晓武 李志山 +2 位作者 乔保娟 刘春明 杨志勇 《土木建筑工程信息技术》 2015年第6期108-112,共5页
本文首先介绍了动力分析的求解方法,显式方法和隐式方法各自的优缺点。随后介绍了PKPM-SAUSAGE软件中对于梁、柱、剪力墙和楼板的模拟方法。由于时间步长和模型精细化处理后导致计算规模的增加,PKPM-SAUSAGE软件采用CPU+GPU并行计算技术... 本文首先介绍了动力分析的求解方法,显式方法和隐式方法各自的优缺点。随后介绍了PKPM-SAUSAGE软件中对于梁、柱、剪力墙和楼板的模拟方法。由于时间步长和模型精细化处理后导致计算规模的增加,PKPM-SAUSAGE软件采用CPU+GPU并行计算技术,同时优化模型网格质量,实现了动力弹塑性分析效率的提升。 展开更多
关键词 动力弹塑性分析 显式积分 cpu+gpu并行计算 SAUSAGE
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