[pt] MAPEAMENTO DE SIMULAÇÃO DE FRATURA E FRAGMENTAÇÃO COESIVA PARA GPUS

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: ANDREI ALHADEFF MONTEIRO
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] METODO DO ELEMENTO FINITO; [pt] CUDA; [pt] ELEMENTOS COESIVOS; [pt] SIMULACAO DE FRAGMENTACAO; [pt] GPUS; [en] FINITE ELEMENT METHOD; [en] CUDA; [en] COHESIVE ELEMENTS; [en] FRAGMENTATION SIMULATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25750&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25750&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.25750

[pt] Apresentamos um método computacional na GPU que lida com eventos de fragmentação dinâmica, simulados por meio de zona coesiva. Implementamos uma estrutura de dados topológica simples e especializada para malhas com triângulos ou tetraedros, projetada para rodar eficientemente e minimizar ocupação de memória na GPU. Apresentamos um código dinâmico paralelo, adaptativo e distribuído que implementa a formulação de modelo zona coesiva extrínsica (CZM), onde elementos são inseridos adaptativamente, onde e quando necessários. O principal objetivo na implementação deste framework computacional reside na habilidade de adaptar a malha de forma dinâmica e consistente, inserindo elementos coesivos nas facetas fraturadas e inserindo e removendo elementos e nós no caso da malha adaptativa. Apresentamos estratégias para refinar e simplificar a malha para lidar com simulações dinâmicas de malhas adaptativas na GPU. Utilizamos uma versão de escala reduzida do nosso modelo para demonstrar o impacto da variação de operações de ponto flutuante no padrão final de fratura. Uma nova estratégia de duplicar nós conhecidos como ghosts também é apresentado quando distribuindo a simulação em diversas partições de um cluster. Deste modo, resultados das simulações paralelas apresentam um ganho de desempenho ao adotar estratégias como distribuir trabalhos entre threads para o mesmo elemento e lançar vários threads por elemento. Para evitar concorrência ao acessar entidades compartilhadas, aplicamos a coloração de grafo para malhas não-adaptativas e percorrimento nodal no caso adaptativo. Experimentos demonstram que a eficiência da GPU aumenta com o número de nós e elementos da malha.