基于GPU和改进迭代法的大规模结构 静力拓扑优化设计方法

• 作者: 尹书翰 荣晨宇 冯俊杰 钟宇
• 来源期刊: 科技与创新
• 学科: 工学
• 关键词: 拓扑优化 GPU并行 免组装方法 共轭梯度法
• 年，卷（期）: 2024,（7）
• 页码范围: 24-26
• 页数: 3页
• 语种: 中文
• DOI: 10.15913/j.cnki.kjycx.2024.07.004

摘要

针对大规模连续体结构拓扑优化存在的计算量大、计算效率低等问题，开展了基于GPU(Graphics Processing Unit，图形处理单元)和改进迭代法的大规模结构静力拓扑优化方法研究。首先，为了减少结构有限元分析的迭代次数和适应病态方程系数矩阵求解，引入了新的对角线预处理器和缩比化措施；其次，基于总刚度矩阵免组装技术，结合并行迭代计算方法，研究了基于GPU和改进迭代法的结构静力拓扑优化并行计算方法；最后，完成了提出方法的并行计算核函数编码和MATLAB编程及联调验算，算例的结果表明，该方法具有重要的理论价值和工程应用前景。