图形处理器加速算法在复杂高层结构非线性响应分析中的应用

摘要：

目前有限元分析软件多基于中央处理器的平台方式构建,在处理复杂高层结构非线性响应分析时暴露出计算耗时多、计算效率低以及对计算硬件要求高等问题.图形处理器由于其硬件构造的先天优势,可以提供十倍乃至上百倍于中央处理器的浮点运算和并行计算性能,因而为高层结构非线性计算所面临的瓶颈问题提供了一个切实可行的解决方法.该文在构建异构并行计算平台的基础上,提出一种适用于图形处理器加速的有限元并行数值计算方法.该方法利用精细化结构分析模型的自由度数据和图形处理器中的线程建立一一对应映射关系,对动力响应的隐式积分算法进行图形处理器线程级的并行化处理,并且结合EBE单元级的优化存储空间机制,降低系统方程组求解时对内存空间的需求.通过对比振动台试验结果对该方法进行验证,并对实际高层钢筋混凝土框筒结构工程进行弹塑性地震响应分析,结果显示该文所提方法在保证模型精度前提下能有效提高大型复杂高层结构非线性响应分析效率.

关键词：非线性响应分析、图形处理器、高层结构、并行计算、EBE

所属期刊栏目：35

分类号：TU973+.2(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目51708147;国家自然科学基金重大国际中美合作研究项目51261120374;广西自然科学基金青年科学基金项目2017GXNSFBA198184;桂林理工大学科研启动基金项目GLUTQD2016046;广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目桂教人[2017]38 号

在线出版日期：2018-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：79-85,91