基于MPI二元合金三维枝晶生长相场法的并行研究

发布时间：2017-10-03 05:05

  本文关键词：基于MPI二元合金三维枝晶生长相场法的并行研究

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【摘要】：在对Ni-Cu二元合金进行三维模拟时采用了目前最有效的微观组织数值模拟方法—相场法.但是随着空间维数的增多,计算规模小、计算时间长、计算效率低成为突出的问题.为了解决以上问题,探讨基于MPI并行算法求解Ni-Cu二元合金自由生长的三维相场模型,分别采用MPI中点对点通信和组通信对串行程序进行并行设计,并对2种通信模式的加速比进行比较.同时采用不同的划分方法对并行程序中计算域进行划分并比较并行效率.结果表明:MPI并行方法可以使计算规模扩大到1 000个×1 000个×500个网格;在规模相同的情况下,组通信的加速比相对串行程序最高可以达到15.45倍,要高于点对点通信的10.06倍最高加速比;无论计算规模大小,点对点通信均适用,组通信由于数据缓存区的限制,不适用于计算规模较大的情况;面向行划分方式的计算效率和安全性均高于面向块划分方式.
【作者单位】： 东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室;兰州理工大学计算机与通信学院;
【关键词】： 二元合金 MPI 通信方式 划分模式 相场法
【分类号】：TG244
【正文快照】： 近年来,利用计算机技术模拟微观组织凝固已经成为材料学研究的热点之一,相场法作为目前最有效的微观组织数值模拟方法,在早期的模拟中,其仅仅被用于纯物质过冷熔体枝晶生长的模拟研究.随后,合金凝固枝晶生长的相场模型迅速发展.最早是Wheeler等[1-2]提出二元合金凝固过程枝晶，

本文编号：963287