鑄造數(shù)值模擬并行計算技術的研究與開發(fā).pdf

1、隨著計算機技術的深入發(fā)展，并行計算已經廣泛地應用到各種科學工程計算之中，如數(shù)值天氣預報，制造領域的數(shù)值模擬等。并行技術的出現(xiàn)，為提高計算機的運算速度提供了一種極為有效的途徑，由此帶來了眾多領域對并行處理的迫切需求。
　　 眾所周知，數(shù)值模擬過程的計算量十分龐大，模擬過程時間長，國外著名軟件如Flow-3D、ProCast等都已實現(xiàn)并行計算，縮短了模擬時間。因此，為了加強國內鑄造數(shù)值模擬軟件自身市場競爭力，實現(xiàn)并行計算，提高計算速

2、度，具有十分重要的意義。
　　 本文在超線程的硬件平臺下，以Visual Studio.Net與Intel C++為開發(fā)環(huán)境，采用OpenMP實現(xiàn)了鑄造數(shù)值模擬過程中溫度場、重力補縮以及流動場的并行計算。
　　 首先，本文研究了國內外鑄造數(shù)值模擬并行計算的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，介紹了相關的并行計算的基礎知識。根據(jù)當前的條件，本課題選擇了OpenMP來實現(xiàn)并行計算，并研究了它的具體應用，開發(fā)環(huán)境為性能優(yōu)良的Intel C++編譯

3、器。
　　 其次，文章介紹了溫度場及重力補縮的原理，對代碼進行相關性分析和優(yōu)化處理，實現(xiàn)并行計算，最后應用一個實例對溫度場與重力補縮的并行性能進行全面評估。在流動場部分，針對流動場算法具有數(shù)據(jù)依賴性的特點，提出了同面并行與相鄰面并行的兩種流水線并行模式，并比較了它們的優(yōu)劣。對于OpenMP不支持的do-while模型進行了深入地探索，最后采用循環(huán)展開優(yōu)化與并行處理相結合的方法，很好地提高了計算的速度。
　　 此外，本文對