Дипломная работа: Алгоритмы параллельных процессов при исследовании устойчивости подкрепленных пологих оболочек

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра прикладной математики и информатики

Дипломная работа

АЛГОРИТМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК

Выполнил студент

группы ПМ-V

Сизов А.С.

Дипломный руководитель

доктор технических наук

проф. Карпов В.В.

Санкт-Петербург 2010

Оглавление

Введение

Глава 1. Математические модели деформирования подкрепленных пологих оболочек при учете различных свойств материала

Глава 2. Традиционные алгоритмы решения задач устойчивости для подкрепленных пологих оболочек

2.1 Программа PologObolochka

Глава 3. Распараллеливание процесса вычисления. Основы, принципы, практическое применение

3.1 Message Passing Interface

3.2 MPICH

3.3 Принципы работы MPICH

3.4 Установка MPICH в Windows

3.5 Настройка MPICH

3.6 Создание общего сетевого ресурса

3.7 Запуск MPI-программ

Глава 4. Алгоритмы решения задач устойчивости для подкрепленных пологих оболочек, основанные на распараллеливании процесса вычисления

4.1 Программа и результаты

Заключение

Литература

Приложения

Введение

Работа выполнена в соответствии с грантом Минобнауки РФ "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 г. г)", тема №2.1 2/6146. Разрабатывается программный комплекс расчетов прочности и устойчивости подкрепленных оболочек вращения с учетом различных свойств материала. Используются наиболее точные модели деформирования оболочек. Усложнение расчетных уравнений приводит к существенному увеличению времени расчета одного варианта задачи на ЭВМ при последовательных вычислениях. Чем тоньше оболочка, тем больше изменяемость формы поверхности оболочки при деформировании. Это приводит к увеличению числа членов разложения искомых функций в ряды в методе Ритца, чтобы точность расчетов была высока. Так, при удержании 9 членов в разложении искомых функций (N = 9) время расчета одного варианта, в зависимости от кривизны оболочки и числа подкрепляющих ее ребер, составляет 1-3 часа, при N = 64 - несколько суток. Для существенного сокращения времени расчета одного варианта задачи на ЭВМ требуется оптимизация программы. Один из путей решения данной проблемы состоит в распараллеливании процессов вычисления.

Расширение возможностей в конструировании вычислительной техники всегда оказывало влияние на развитие вычислительной математики - в первую очередь численных методов и численного программного обеспечения. В условиях появления больших параллельных систем и создания сверхмощных новых систем перед математиками, и в особенности математиками-прикладниками, открывается обширнейшая область исследований, связанная с совместным изучением параллельных структур численных методов и вычислительных систем. [5]

Глава 1. Математические модели деформирования подкрепленных пологих оболочек при учете различных свойств материала

Оболочки покрытия и перекрытия строительных сооружений не могут допускать прогибы, соизмеримые с их толщиной, поэтому можно вести их расчет в геометрически линейной постановке, при этом существенно упрощаются все соотношения. В этом случае функционал полной энергии деформации ребристой оболочки при действии на нее поперечной нагрузки будет иметь вид

(1)

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--