基于CUDA的有限元矩阵并行装配算法研究

• 作者: 孙鹏 李新国 胡斌星
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 有限元 数值计算 特征矩阵组装 CUDA
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 368-376
• 页数: 9页
• 分类号: TP391.9|O242.21
• 字数: 7431字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx20190514002

摘要

构建航天飞行器的结构有限元模型是准确模拟飞行仿真、完成飞行器在轨飞行阶段结构故障监测和诊断的基础.采用细长体飞行器简化梁模型,提出新的基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)的有限元单元刚度矩阵生成和总刚度矩阵组装算法.依据梁单元矩阵的对称性,结合GPU硬件架构提出并行生成算法并进行改进.为有效减少装配时间,在装配过程中采用着色算法,提出了基于GPU(Graphics Processing Unit)共享内存的非零项组装策略,通过在不同计算平台下算例对比,验证了新算法的快速性.数值算例表明,本文算法的求解效率较高,针对一定计算规模内的模型可满足快速计算与诊断的实时性要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李新国	西北工业大学航天学院	63	277	9.0	12.0
5	孙鹏	西北工业大学航天学院	19	15	2.0	3.0
9	胡斌星	西北工业大学航天学院	3	1	1.0	1.0