图形处理器在大规模力学问题计算中的应用进展

被引：2

作者：

夏健明 ^{[1
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]}

魏德敏 ^{[1
]}

机构：

[1] 华南理工大学土木工程系

[2] 广东水利电力职业技术学院土木工程系

来源：

力学进展 | 2010年 / 01期

关键词：

图形处理器; 大规模力学问题计算; 有限差分法; 有限元法; 分子动力学;

D O I：

暂无

中图分类号：

O302 [力学中的数学方法]; TP391.41 [];

学科分类号：

0701 ; 080203 ;

摘要：

现代图形处理器(graphics processing units,GPU)具有较强的并行数值运算功能.该文简单介绍了GPU的硬件结构,基于GPU通用计算的数据结构和实现方法,以及用于编写片元程序的OpenGL着色语言.介绍了应用GPU计算大规模力学问题的研究进展.简要介绍了以下内容:应用GPU模拟自然界的流体现象,其实质是使用有限差分法求解Navier-Stokes方程;应用GPU实现有限元法计算,使用基于GPU的共轭梯度法求解有限元方程组;应用GPU实现分子动力学计算,用GPU计算原子间短程作用力,并生成邻近原子列表;应用GPU实现量子力学Monte Carlo计算;应用GPU实现n个物体的引力相互作用,用GPU纹理存储n个物体的位置、质量、速度和加速度等.对基于图象处理器和中央处理器的计算作比较,已完成了以下基于GPU的计算:实现求解线性方程组的高斯消元法和共轭梯度法,并应用于大规模的有限元计算;加速无网格法计算;加速线性和非线性分子结构力学方法计算;用于计算分析碳纳米管的力学性能.指出GPU在大规模力学计算中的研究方向.

引用

页码：57 / 63

页数：7

共 17 条

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魏德敏
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