基于openmp的颗粒流体力学方法的并行算法研究

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1、分类号公巧ＴＲｋ，客敬ＵＤＣ〇／Ｖｔｈｅｓｉｓ享恆巧又基于ＯｐｅｎＭＰ的颗粒流体力学方法的并行算法研究（中文题名）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰａｒａｌｌｅｌＡｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒＧｒａｎｕｌｅＨｄｒｏｄｎａｍｉｃｓｇｙｙＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＯｅｎＭＰｐ＾（英文题名）魏朝磊（作者姓名）赵方卸ｊ教授指导教师硕女申请学位级别软件工程学科专业名称了程研究方向软件论文提交２０１６年４月日期２０１６年６论文答辩日期学位

2、授予日期２０１６年６月答辩委员会主席；评阅人：化素抹Ａ大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得北京林业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：叛劇痴日期；ｙｏ／ＬＬ＞关于论文使用授权的说明、本人完全了解北京林业大

3、学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保ｉ留送交论文的复印件ｌ，允许论文被査阅和借阅；学校可ｌ＾公布论文的全部或部分、。内容，可采用影印缩印或其他复制手段保存论文（髓的论文在解密后離守此规定）＞签名：导师签名；ｉａＢ期：（＞、！／§５摘要ＧＨＭ一颗粒流体为学方法（）是种解决多运动固体流固稱合系统中流体运动过程的计算方法。在对流固賴合系统中流体动力学问题的研究中，ＧＨＭ能有效地建立流固稱合系统的数学分析模型，可便捷地获取系统的瞬时流场分布信息和确一定流体

4、与固体在运动过程中每瞬时的相互作用力。与传统流体力学方法相比，一ＧＨＭ在定的条件下具有普遍性和便利性。在解决有关多运动固体的流固稱合问题中，具有其独持的优势。随着賴合系统中流体颗粒数量的不断增多和计算规模的加大，导致基于ＧＨＭ方法的串行程序计算速度变慢，计算效率降低。为了提高颗粒流体动力学方法的计算性能，在多核计算机环境下，本文提出基于ＯｐｅｎＭＰ的并行编程模型实现ＧＨＭ的主要计算模块算法的并行方案。首先，通过分析ＧＨＭ算法的主要计算模块的实现过程，发掘计算过程中可被并行执行的

5、关键模块。然后对ＯｐｅｎＭＰ编译指导命令及运行时库函数等标准规范进行研究，利用ＯｅｎＭＰ实现ＧＨＭ中流体运动规律求解过程的并行处理。最后，在具有４ｐ核处理器的Ｗｉｎｄｏｗｓ７系统的计算机上运行并行程序。实验结果表明，基于Ｏｅｎ．５ＯｐＭＰ改写后的并行程序的并行加速比最高达到２，证明了应用ｐｅｎＭＰ技术能够较为明显地提高ＧＨＭ的计算性能，而且编程方式简单，具有很好的可移植性。关键词：ＯｅｎＭＰ；流ｐ；颗粒齊体力学方法体力学；并行计算；多核处理器ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＲｅｓｅ

6、ａｒｃｈｏｎＰａｒａｌｌｅｌＡｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒＧｒａｎｕｌｅＨｄｒｏｄｎａｍｉｃｓｇｙｙＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＯｐｅｎＭＰＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｅｉＣｈａｏｌｅｉＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＤｉｒｅｃｔｅｄｂｙＺｈａｏＦａｎｇＡＢＳＴＲＡＣＴＧｒａｎｕｌｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｍｅｔｈｏｄｉｓａｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏ凸ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏ

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8、ｒｉｂｕｔｉｏｎｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｃｏｎｖｅｎｉｅ打ｔｌａｎｄｉｔｇ，ｇｙｉｓｅａｓｉｌｙｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅｂｅｔｗｅｅｎｆｌｕｉｄａｎｄｓｏｌｉｄｅｖｅｒｙｍｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍｏｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓ．Ｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄ出０打ａｌｍｅｔｈｏｄｏｆｆｌｕｉｄｄｎａｍｉｃｓｉｓａｕｎｉｖ