[en] GRAINS SIMULATION ON GPU

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: LEONARDO SEPERUELO DUARTE
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] SIMULACAO; [pt] SIMULACAO DE GRAOS; [pt] METODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS; [pt] PARTICULAS; [en] SIMULATION; [en] DISCRETE ELEMENTS METHOD; [en] PARTICLE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=16008&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=16008&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.16008

[pt] A proposta deste trabalho é viabilizar e acelerar a simulação de um sistema de grãos implementado inteiramente na GPU, utilizando o Método dos Elementos Discretos (MED). O objetivo de implementar todo o sistema na GPU é evitar o custo de transferência de informações entre a placa gráfica e a CPU. O sistema proposto simula partículas de diferentes diâmetros, com tratamento de colisão entre partículas e entre partículas e o ambiente. Com o Método dos Elementos Discretos são consideradas forças normais e forças tangenciais aplicadas sobre as partículas. Algoritmos paralelos foram desenvolvidos para construção e armazenamento do histórico de forças tangenciais existente em cada contato entre partículas. São comparadas duas propostas de construção de grade regular de células para realizar a detecção de contato. A primeira proposta é muito eficiente para partículas com raio fixo, enquanto que a segunda se mostra com maior escalabilidade para modelos com variação de raio. O sistema é composto por diversos algoritmos executados em threads, responsáveis por cada etapa da simulação. Os resultados da simulação foram validados com o programa comercial PFC3D. O sistema de partículas em GPU consegue ser até 10 vezes mais rápido do que o programa comercial.