本文關(guān)鍵詞：基于MPI二元合金三維枝晶生長(zhǎng)相場(chǎng)法的并行研究

  更多相關(guān)文章： 二元合金 MPI 通信方式 劃分模式 相場(chǎng)法

【摘要】：在對(duì)Ni-Cu二元合金進(jìn)行三維模擬時(shí)采用了目前最有效的微觀組織數(shù)值模擬方法—相場(chǎng)法.但是隨著空間維數(shù)的增多,計(jì)算規(guī)模小、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算效率低成為突出的問(wèn)題.為了解決以上問(wèn)題,探討基于MPI并行算法求解Ni-Cu二元合金自由生長(zhǎng)的三維相場(chǎng)模型,分別采用MPI中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和組通信對(duì)串行程序進(jìn)行并行設(shè)計(jì),并對(duì)2種通信模式的加速比進(jìn)行比較.同時(shí)采用不同的劃分方法對(duì)并行程序中計(jì)算域進(jìn)行劃分并比較并行效率.結(jié)果表明:MPI并行方法可以使計(jì)算規(guī)模擴(kuò)大到1 000個(gè)×1 000個(gè)×500個(gè)網(wǎng)格;在規(guī)模相同的情況下,組通信的加速比相對(duì)串行程序最高可以達(dá)到15.45倍,要高于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的10.06倍最高加速比;無(wú)論計(jì)算規(guī)模大小,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信均適用,組通信由于數(shù)據(jù)緩存區(qū)的限制,不適用于計(jì)算規(guī)模較大的情況;面向行劃分方式的計(jì)算效率和安全性均高于面向塊劃分方式.
【作者單位】： 東南大學(xué)江蘇省先進(jìn)金屬材料高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 二元合金 MPI 通信方式 劃分模式 相場(chǎng)法
【分類號(hào)】：TG244
【正文快照】： 近年來(lái),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬微觀組織凝固已經(jīng)成為材料學(xué)研究的熱點(diǎn)之一,相場(chǎng)法作為目前最有效的微觀組織數(shù)值模擬方法,在早期的模擬中,其僅僅被用于純物質(zhì)過(guò)冷熔體枝晶生長(zhǎng)的模擬研究.隨后,合金凝固枝晶生長(zhǎng)的相場(chǎng)模型迅速發(fā)展.最早是Wheeler等[1-2]提出二元合金凝固過(guò)程枝晶，

本文編號(hào)：963287