کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6917439 862954 2014 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A comparison of different methods for calculating tangent-stiffness matrices in a massively parallel computational peridynamics code
ترجمه فارسی عنوان
مقایسه روش های مختلف برای محاسبه ماتریس های مماسی-سختی در یک کد پریدینامیکی محاسباتی بسیار موازی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
برای حفظ خواص همگرایی درجه دوم روش نیوتن در تجزیه و تحلیل غیر خطی شبه استاتیک از ساختارهای جامد، برای رسیدن به ماتریس مفتول مضارمی دقیق و الگوریتمی مرسوم، بسیار مهم است. هدف از مطالعه توصیف شده در این مقاله، تعیین مناسب بودن یک روش غربالگری برای محاسبه عددی از اپراتورهای مضر سخت است که به عنوان یک ستون پیچیده شناخته می شود و روش را با روش های دیگر برای محاسبه مشتقات عددی مقایسه می کند : تمایز خودکار، اختلاف فوری رو به جلو و اختلاف مرکزی مرکزی. روش مقدماتی پیچیده در کد پریودینامیک محاسباتی بسیار موازی به منظور مقابله با این مقیاس اجرا شد. روش ها با استفاده از پروفیل کد برای دقت، سرعت، کارایی و مقیاس پذیری موازی مقایسه شد. این تحقیق داده هایی را ارائه می دهد که می تواند به عنوان راهنمای عملی برای توسعه دهندگان کد و تحلیل گران مواجه شود که با انتخاب کدام شیوه مناسب ترین نیازهای کد برنامه را برآورده می کند. علاوه بر این، به وسیله حرکت پژوهشی قابل تجدید پذیر، تمام کد، نمونه ها و جریان کاری برای بازسازی داده ها و ارقام در این مقاله به عنوان منبع باز ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
مقایسه روش های مختلف برای محاسبه ماتریس های مماسی-سختی در یک کد پریدینامیکی محاسباتی بسیار موازی
چکیده انگلیسی
In order to maintain the quadratic convergence properties of Newton's method in quasi-static nonlinear analysis of solid structures it is crucial to obtain accurate, algorithmically consistent tangent-stiffness matrices. A goal of the study described in this paper was to establish the suitability of an underexplored method for numerical computation of tangent-stiffness operators, referred to as “complex-step”, and compare the method with other techniques for numerical derivative calculation: automatic differentiation, forward finite difference, and central finite difference. The complex-step method was implemented in a massively parallel computational peridynamics code for the purpose of this comparison. The methods were compared through profiling of the code for accuracy, speed, efficiency, and parallel scalability. This research provides data that can serve as practical guide for code developers and analysts faced with choosing which method best suits the needs of their application code. Additionally, motivated by the reproducible research movement, all of the code, examples, and workflow to regenerate the data and figures in this paper are provided as open source.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 279, 1 September 2014, Pages 247-267
نویسندگان
, , ,