机械设计与制造2020，Issue(1) ：123-126,131.

二维结构拓扑优化的GPU并行计算方法研究

GPU Parallel Computing Method Research for Two-Dimensional Structure Topology Optimization

刘家彤 王春洁 吴健 付志方
机械设计与制造2020，Issue(1) ：123-126,131.
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二维结构拓扑优化的GPU并行计算方法研究

GPU Parallel Computing Method Research for Two-Dimensional Structure Topology Optimization

刘家彤 1王春洁 2吴健 1付志方1
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作者信息

  • 1. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191
  • 2. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191;北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室,北京 100191
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摘要

针对结构拓扑优化中存在的计算量大,计算效率低的问题,以二维结构拓扑优化问题为研究对象,提出了一种GPU并行计算方法.通过对已有串行算法进行研究,结合GPU并行计算的基本特点,采用节点刚度方法计算结构刚度矩阵,相对于MATLAB向量化计算,该算法加速效果显著.以固体各向同性材料惩罚法进行结构拓扑优化为例,在CUDA平台下实现了对结构化网格二维拓扑优化问题的GPU并行计算,得到了清晰的拓扑构型,将该方法与现有计算方法进行对比,GPU并行计算速度有较大提升.

关键词

拓扑优化/GPU并行计算/节点刚度/固体各向同性材料惩罚法/CUDA

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出版年

2020
机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
被引量1
参考文献量1
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