Параллельный алгоритм реконструкции поверхности прочности композиционных материалов для архитектуры Intel MIC (Intel many integrated core architecture)
Автор: Соколов Александр Павлович, Щетинин Виталий Николаевич, Сапелкин Арсений Сергеевич
Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение распределенных и суперкомпьютерных систем
Статья в выпуске: 2 (29) т.7, 2016 года.
Бесплатный доступ
Целью исследования было создание параллельной программной реализации численного метода реконструкции моделей поверхности прочности первичного разрушения исследуемых композиционных материалов. Использовался квадратичный критерий прочности Малмейстера–Ву. В основе использовались методы асимптотического осреднения (Бахвалов Н. С., Победря Б. Е.) и конечных элементов. Программная реализация была создана в рамках графоориентированной технологии, реализованной в Распределенной вычислительной системе GCD для архитектуры Intel MIC. Были проведены вычислительные эксперименты для серии моделей композиционных материалов, задаваемых их схемами армирования («ячейками периодичности»), по определению сечений поверхности прочности первичного разрушения. Рассматривались 3D-армированный, 1D-армированный и композит специального типа (армированное клеевое соединение). Результаты расчетов представлены
Высокопроизводительные вычисления, гомогенизация, квадратичный критерий разрушения, метод асимптотического осреднения, метод конечных элементов, микромеханика композиционных материалов, распределенные системы, упругие и прочностные характеристики, численные методы решения обратных задач
Короткий адрес: https://sciup.org/14336202
IDR: 14336202
Список литературы Параллельный алгоритм реконструкции поверхности прочности композиционных материалов для архитектуры Intel MIC (Intel many integrated core architecture)
- N. S. Bakhvalov, G. P. Panasenko, Homogenization: Averaging processes in periodic media. Mathematical Problems in the Mechanics of Composite Materials, Mathematics and its Applications, vol. 36, Springer, 1989, URL: http://www.springer.com/mathematics/dynamical+systems/book/9780-7923-0049-6.
- G. Pavliotis, A. Stuart, Multiscale methods: Averaging and homogenization, Texts in Applied Mathematics, vol. 53, 2008.
- Ю. И. Димитриенко, А. И. Кашкаров, А. А. Макашов. Разработка конечно-элементного метода решения локальных задач теории упругости на ячейке периодичности для композитов с периодической пространственной структурой//Математика в современном мире, ред. Ю. А. Дробышев, 2004. С. 177-191.
- Э. Митчел, Р. Уейт. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными, Мир, М., 1981.
- О. Зенкевич. Метод конечных элементов в технике, Мир, М., 1975.
- Б. Е. Победря. Механика композиционных материалов, МГУ, М., 1984.
- A. K. Malmeister, V. P. Tamuj, G. A. Teters. The resistance of polymer and composite materials, Zinatne, Riga, 1980.
- А. П. Соколов, В. Н. Щетинин, В. М. Макаренков. Опыт применения теории графов для создания гибких сопровождаемых масштабируемых программных реализаций сложных вычислительных методов//Материалы XIX Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам, ВМСППС'2015 (24-31 мая 2015 г., Алушта, Крым, Россия), Издательство МАИ, М., 2015. С. 172-174, URL: http://gcad.bmstu.ru/sa2pdf/gcdcmp_cfa_VMSPPS2015_B_GrphBasedDev.pdf.
- Б. Е. Победря. Критерии прочности анизотропного материала//Прикладная математика и механика, 1 1988. С. 141-144.
- Дж. Сендецки. Механика композиционных материалов, Мир, М., 1978.
- A. V. Ilinykh, V. E. Vildeman. "Modeling of structure and failure processes of granular composites", Computational continuum mechanics, V. 5. No. 4. 2012. P. 443-451.
- Е. Ю. Макарова, Ю. В. Соколкин. Нелинейные многоуровневые модели механики деформирования и разрушения композитов//Механика композиционных материалов и конструкций, Тезисы докладов IV-го Всероссийского симпозиума (4-6 декабря 2012, Москва). С. 51.
- I. I. Goldenblat, V. A. Kopnov. "Strength of glass-reinforced plastics in the complex stress state", Polymer Mechanics, V. 1. No. 2. 1966. P. 54-59.
- Ю. И. Димитриенко, А. П. Соколов. Многомасштабное моделирование упругих композиционных материалов //Математическое моделирование, Т. 24, №. 5. 2012. С. 3-20.
- Н. С. Бахвалов. Осредненные характеристики тел с периодической структурой//Докл. АН СССР, Т. 218, №. 5. 1974. С. 1040.
- А. П. Соколов. Математическое моделирование эффективных упругих композитов с многоуровневой иерархической структурой, Ph. D. Thesis, МГТУ им. Н. Э. Баумана, М., 2008.
