二维结构拓扑优化的GPU并行计算方法研究

• 作者: 付志方 刘家彤 吴健 王春洁
• 来源期刊: 机械设计与制造
• 学科: 工学
• 关键词: 拓扑优化 GPU并行计算 节点刚度 固体各向同性材料惩罚法 CUDA
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 数控与自动化
• 页码范围: 123-126,131
• 页数: 5页
• 分类号: TH16|TP391.9
• 字数: 2323字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3997.2020.01.031

摘要

针对结构拓扑优化中存在的计算量大,计算效率低的问题,以二维结构拓扑优化问题为研究对象,提出了一种GPU并行计算方法.通过对已有串行算法进行研究,结合GPU并行计算的基本特点,采用节点刚度方法计算结构刚度矩阵,相对于MATLAB向量化计算,该算法加速效果显著.以固体各向同性材料惩罚法进行结构拓扑优化为例,在CUDA平台下实现了对结构化网格二维拓扑优化问题的GPU并行计算,得到了清晰的拓扑构型,将该方法与现有计算方法进行对比,GPU并行计算速度有较大提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王春洁	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	58	258	7.0	13.0
5	付志方	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	6	9	2.0	3.0
6	吴健	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	3	3	1.0	1.0
7	刘家彤	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	1	0	0.0	0.0