一种离散元模型的共享与分布式内存混合并行计算方法

    公开(公告)号:CN117873655A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311565577.2

    申请日:2023-11-22

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G06F9/48 G06F9/50 G06F9/54

    摘要: 本发明涉及数值模拟高性能计算技术领域,具体涉及一种离散元模型的共享与分布式内存混合并行计算方法;控制启动N个从进程,各从进程启动后作为被监听客户端,建立主从进程间的通信连接;依据接收到的计算任务,各从进程之间建立定向通信连接,同时创建各自区域模型并存储于各自内存中;在N个从进程间进行分布式内存并行计算,各从进程内进行多核多线程共享内存并行计算,模型共享区域内实时交换单元及数据信息,保证各从进程间分布式内存并行计算的同步;合并结果输出;通过上述方式,实现了在获得较高性能、成本比的同时进一步提高受计算性能控制的离散元计算规模上限,以实现离散元模型的大规模工程问题应用。

    材料变形破裂的热力耦合各向异性晶格弹簧模型仿真方法

    公开(公告)号:CN117789877A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311768697.2

    申请日:2023-12-21

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G16C60/00 G16C10/00

    摘要: 本发明涉及数值仿真技术领域,具体涉及一种材料变形破裂的热力耦合各向异性晶格弹簧模型(TM‑ALSM)仿真方法,包括离散介质为晶格颗粒和弹簧键且对应配置热容器和传热管构建仿真模型,并初始化数据结构;计算和配置所述仿真模型物理参数、本构参数和边界条件;循环求解仿真模型,包括计算温度、计算热功率、更新状态、计算位移和应变、累积变形和内力、判别失效并记录断裂;实施结束条件判断并继续或终止仿真模型循环求解。相比现有晶格弹簧模型,本发明严格推导了传热管热导率与介质宏观热导率、弹簧键热膨胀系数与介质宏观热膨胀系数匹配的关系式,克服了各向同性热导率和热膨胀系数表达层状岩石复杂各向异性热传导和热变形不准确的问题。

    各向异性材料变形和断裂的规则晶格弹簧模型仿真方法

    公开(公告)号:CN116013434A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202211626585.9

    申请日:2022-12-16

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明涉及数值仿真技术领域,具体涉及一种各向异性材料变形和断裂的规则晶格弹簧模型仿真方法,将连续体离散成由规则晶格粒子和键构成的集合,并使用集合构建仿真模型;计算和配置仿真模型晶格粒子和键的参数;循环求解完成参数配置的仿真模型,得到变形和断裂发展演化过程;对变形和断裂发展演化过程进行结束条件判断,得到位移、应力和裂纹分布。本发明的规则晶格弹簧模型每个键由法向弹簧、切向弹簧和法向与切向耦合弹簧组成,其中法向与切向耦合弹簧由发明人创新性地用于释放模型泊松比限制并提高仿真精度,由应变能等效和剪应力互等双重控制条件推导的弹簧刚度计算式使模型能够便捷地利用工程弹性常数仿真各向异性材料变形和断裂问题。

    材料变形破裂的水力耦合各向异性晶格弹簧模型仿真方法

    公开(公告)号:CN117910376A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311701905.7

    申请日:2023-12-12

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明涉及数值仿真技术领域,具体涉及一种材料变形破裂的水力耦合各向异性晶格弹簧模型(HM‑ALSM)仿真方法,包括离散介质为晶格颗粒和弹簧键且对偶配置储流器和渗流管构建仿真模型,并初始化数据结构;计算和配置所述仿真模型物理参数、本构参数和边界条件;循环求解仿真模型,包括计算压力、计算流量、更新状态、计算位移和应变、累积变形和内力、判别失效并记录断裂;实施结束条件判断并继续或终止仿真模型循环求解。本发明提出了用于考虑介质变形对渗透率影响的渗流管孔径的经验公式,并严格推导了渗流管孔径与介质宏观渗透率匹配的关系式,克服了各向同性渗透率表达层状岩石复杂各向异性渗流和变形不准确的问题。

    材料变形破裂的力学各向异性晶格弹簧模型仿真方法

    公开(公告)号:CN117709215A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202311646136.5

    申请日:2023-12-04

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明涉及数值仿真技术领域,具体涉及一种材料变形破裂的力学各向异性晶格弹簧模型(M‑ALSM)仿真方法,包括离散介质为晶格颗粒和弹簧键构建仿真模型,并初始化数据结构;计算和配置仿真模型物理参数、本构参数和边界条件;循环求解仿真模型,包括计算位移和应变、累积变形和内力、判别失效并记录断裂;实施结束条件判断并继续或终止仿真模型循环求解。相比现有晶格弹簧模型,本发明克服了非耦合刚度矩阵表达层状岩石复杂各向异性变形不准确的问题,利用两种不同方法严格推导了弹簧刚度与介质宏观弹性常数匹配的关系式,消除了描述不同材料泊松比多样性的可用泊松比分布的局限性,实现了层状岩石层理和基体的拉伸和剪切破坏的统一描述。