Estudo do desempenho de aplicações da mecânica dos sólidos em computação paralela

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pinho, Ronilson Rodrigues
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/14336
Resumo: O Método de Elementos de Contorno (MEC) é um método computacional para a solução de sistemas de equações diferenciais, formuladas em forma de integrais. Aplicado na Mecânica dos fluidos, Acústica, Eletromagnéticos, Estudo de fraturas etc. O MEC requer discretização apenas no contorno da geometria do problema, mas não do seu interior como um todo, diminuindo o esforço computacional. Com o intuito em diminuir o esforço computacional, a Computação paralela é uma forma eficiente de processamento de informação com ênfase na exploração de eventos simultâneos na execução de um software. Ele surge principalmente devido às elevadas exigências de desempenho computacional e à dificuldade em aumentar a velocidade de um único núcleo de processamento. Apesar das CPUs multiprocessadas, ou processadores multicore, serem facilmente encontrados atualmente, diversos algoritmos ainda não são adequados para executar em arquiteturas paralelas. O presente estudo objetivou-se com o intuito de prosseguir na pesquisa sobre paralelismo, atuando num programa sequencial, desenvolvido na linguagem Fortran 77 (VERA-TUDELA, 2003), que efetua análises numéricas de problemas específicos tensão e deformação em 2D) da Mecânica dos Sólidos via MEC com representação física da barra engastada e tracionada. A implementação da aplicação, visa explorar o máximo o paralelismo
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Aplicado na Mecânica dos fluidos, Acústica, Eletromagnéticos, Estudo de fraturas etc. O MEC requer discretização apenas no contorno da geometria do problema, mas não do seu interior como um todo, diminuindo o esforço computacional. Com o intuito em diminuir o esforço computacional, a Computação paralela é uma forma eficiente de processamento de informação com ênfase na exploração de eventos simultâneos na execução de um software. Ele surge principalmente devido às elevadas exigências de desempenho computacional e à dificuldade em aumentar a velocidade de um único núcleo de processamento. Apesar das CPUs multiprocessadas, ou processadores multicore, serem facilmente encontrados atualmente, diversos algoritmos ainda não são adequados para executar em arquiteturas paralelas. O presente estudo objetivou-se com o intuito de prosseguir na pesquisa sobre paralelismo, atuando num programa sequencial, desenvolvido na linguagem Fortran 77 (VERA-TUDELA, 2003), que efetua análises numéricas de problemas específicos tensão e deformação em 2D) da Mecânica dos Sólidos via MEC com representação física da barra engastada e tracionada. A implementação da aplicação, visa explorar o máximo o paralelismoThe Boundary Element Method (BEM) is a computational method for differential equations solutions, formulated in the form of integral domains. Thus, it is applied in Fluid Mechanics, Acoustics, Electromagnetics and Fractures study. The BEM requires discretization only regarding boundary geometry of the problem, but not inside as a whole, reducing the computational effort. In order to reduce computational effort, parallel computing is an efficient form of information processing emphasizing concurrent events exploitation during software execution. This processing status arises primarily due to high computational performance requirements and difficulty in increasing single processor core speed. Despite central processing units (CPUs), whether multiprocessors or multicore processors, are easily found today, several algorithms are not suitable to run on parallel architectures yet. The present study aimed to develop parallelism research, acting in a sequential program, using Fortran 77 language (VERA-TUDELLA, 2003), making numerical analysis of stress and strain 2D specific problems) of Solids Mechanics with BEM, as well as, its clamped and tensioned bar physical representation. This application implementation is intended to exploit the maximum parallelismapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e ComputacionalUFRRJBrasilInstituto de Ciências ExatasParallelismBoundary ElementThreadmulticoreParalelismoElemento-ContornoThreadmulticoreCiência da ComputaçãoEstudo do desempenho de aplicações da mecânica dos sólidos em computação paralelaStudy of the performance of solid mechanics applications in parallel computinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAkhter, S. ; Roberts, J. Multi-Core Programming: Increasing Performance through Software Multi-threading. Intel Press, 2006. Amdahl, G. M. (1967), ‘Validity of the single processor approach to achieving large scale computing capabilities’, Proc. AFIPS 1967 Spring Joint Computer Conf pp. 483–485. United States of America, Atlantic City. Andrews, G. Concurrent Programming: Principles and Practice. 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