НОВЕЙШИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ОСНОВЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Ключевые слова:
параллельные вычисления, кластер, метод конечных элементов, модельАннотация
В статье рассмотрены высокопроизводительные информационные технологии (HPC) для задач анализа напряженно-деформированного состояния на всех этапах жизненного цикла зданий и сооружений: строительство, эксплуатация и реконструкция. Приведенные результаты численного моделирования конструкций высотных спорд с использованием в качестве процессорной компоненты программного обеспечения на основе нового гибридного алгоритма решения систем линейных алгебраических уравнений [1] с симметричной положительно-определенной матрицей, который сочетает вычисления на многоядерных процессорах и графических ускорителях. Установлено, что для ускорения вычислений, перспективными являются гибридные системы, которые сочетают многоядерные процессоры CPU с сопроцесорами-ускорителями, в частности с GPU [5]. Для апробации эффективности предложенного параллельного алгоритма решения систем линейных алгебраических уравнений [1] проведены численные эксперименты при наиболее опасных нагрузках высотного 27-этажного дома. Приведены результаты многочисленных исследований с использованием для препроцессорной (ввод исходных данных) и постпроцесорнои (вывод результатов расчетов) обработки программного комплекса ЛИРА-САПР [2, 4, 6]. Полученные результаты многочисленных исследований поведения конструкций высотного здания показали многократное сокращение времени решения систем линейных алгебраических уравнений с симметричными матрицами на многопроцессорных (многоядерных) компьютерах с графическими ускорителями при использовании предложенных гибридных алгоритмов [1]. Высокопроизводительные технологии HPC на основе параллельных вычислений дают тем больший эффект, чем более сложные процессы: моделирование жизненного цикла высотных зданий, мостов, особенно сложных сооружений АЭС и др. на статические и динамические нагрузки, включая аварийные ситуации в обычных и сложных геологических условиях, составляют 70% территории Украины.
