內容大鋼
本書系統介紹了爆炸與衝擊效應數值計算物質點法高精度演算法、物質點法與多種傳統方法的統一求解與耦合演算法，闡述了物質點法和典型耦合演算法的大規模並行計算技術，介紹了以物質點法為核心的超級計算軟體系統的設計與實現，詳細說明了軟體系統的操作使用指南，對讀者了解物質點法關鍵技術和理論體系，運用軟體系統（MaPoSS 2.0）進行爆炸與衝擊效應大規模並行計算具有參考價值。
本書可供爆炸與衝擊動力學、武器效應與毀傷評估、防護工程、軟體工程以及其他相關領域的科研和工程技術人員使用。
作者介紹
周旭//崔瀟驍//趙玉立//薛曉光//丁亮亮|責編:朱琳琳
目錄
第1章 緒論
1.1 常用數值計算方法與軟體
1.2 並行計算技術
1.2.1 並行計算演算法設計
1.2.2 並行計算性能評價指標
第2章 物質點法理論與演算法
2.1 標準物質點法的基礎理論及演算法
2.1.1 標準物質點法求解格式
2.1.2 物質點法基礎演算法介紹
2.2 高精度時間間斷物質點法
2.2.1 演算法構造
2.2.2 典型算例
2.3 高精度交錯網格物質點法
2.3.1 演算法構造
2.3.2 典型算例
2.4 浸沒物質點有限元法
2.4.1 演算法構造
2.4.2 典型算例
2.5 基於浸沒邊界的耦合物質點有限差分法
2.5.1 演算法構造
2.5.2 典型算例
2.5.3 試驗驗證
2.6 耦合物質點ALE法
2.6.1 演算法構造
2.6.2 典型算例
2.7 耦合物質點離散元法
2.7.1 演算法構造
2.7.2 典型算例
參考文獻
第3章 物質點法高性能並行計算技術
3.1 物質點並行計算技術基礎
3.1.1 基於MPI的物質點法並行計算技術
3.1.2 基於OpenMP的物質點法並行計算技術
3.2 基於多核處理器的高性能並行計算技術
3.2.1 純物質點法高性能並行計算
3.2.2 耦合物質點有限差分法高性能並行計算
3.2.3 浸沒物質點有限元法高性能並行計算
3.3 基於眾核處理器的高性能並行計算技術
3.3.1 訪存優化
3.3.2 計算優化
3.3.3 從核加速
3.3.4 自適應DMA讀取
3.3.5 預取和雙緩衝
3.3.6 典型測試算例——從核處理器並行計算加速測試
參考文獻
第4章 爆炸與衝擊效應高性能計算系統設計與實現
4.1 軟體系統總體設計
4.1.1 總體框架
4.1.2 內部介面
4.2 前處理模塊設計與實現
4.2.1 前處理流程設計
4.2.2 圖形化互動式建模
4.2.3 多種類模擬模型生成
4.2.4 第三方模型調用及轉換介面
4.2.5 求解器調用與過程監控
4.3 核心求解模塊設計與實現
4.3.1 CSCI (Computer Software Configuration Item) 級設計
4.3.2 介面設計
4.3.3 CSCI詳細設計
4.3.4 材料模型及材料庫單元詳細設計
4.3.5 標準物質點法求解器設計
4.3.6 高精度物質點法求解器設計
4.3.7 浸沒物質點有限元求解器設計
4.3.8 耦合物質點有限差分法求解器設計
4.3.9 耦合物質點ALE法求解器設計
4.3.10 並行求解器設計與實現
4.4 后處理模塊設計與實現
4.4.1 后處理流程設計
4.4.2 后處理用戶交互模塊
4.4.3 文件並行讀寫
4.4.4 后處理任務負載均衡
4.4.5 后處理任務管理及通信
4.4.6 大規模可視化演算法管理
4.4.7 科學大數據並行可視化渲染
第5章 軟體系統使用指南
5.1 前處理模塊
5.1.1 基本求解參數設置
5.1.2 文件操作
5.1.3 材料管理
5.1.4 算例庫
5.1.5 任務操作
5.1.6 典型算例前處理操作指南——Taylor桿碰撞問題
5.2 高性能計算模塊
5.2.1 面向國產眾核異構電腦的模塊使用方法
5.2.2 面向多核電腦系統的模塊使用方法
5.3 后處理模塊
5.3.1 類型選擇界面
5.3.2 后處理文件管理
5.3.3 屬性與顏色管理
5.3.4 參數管理
5.3.5 可視化加速管理
5.3.6 可視化演算法管理
5.3.7 在集群上使用加速工具
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