基于GPU并行计算的颗粒冲击行为DEM数值仿真研究

来源 :第三届全国颗粒材料计算力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yoyo220
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采用C++面向对象程序设计方法并基于CUDA超算技术,提出了非球形重物冲击颗粒介质动力学行为研究的DEM计算模型,模型中引入颗粒刚性粘接方法来形成和描述非球形物体,对不同形状、刚度等条件下重物在颗粒介质中的冲击动力学行为(包括冲击坑形状和深度等)进行了参数化研究.结果表明,流线形冲击物能获得更深的冲击深度,冲击坑的大小与冲击物的形状有关.同时本文通过相同算法的CPU串行程序与CUDA GPU并行程序的计算效率对比,得出基于CUDA GPU并行计算DEM程序相比于传统CPU串行计算程序能够显著缩短计算时间,提升程序运行效率.
其他文献
纳滤是介于超滤和反渗透之间的压力驱动膜分离技术,被广泛应用于水处理、化工、食品和制药等各个行业。使用过程中膜污染是制约纳滤膜广泛应用的关键问题。两性离子基团整体呈电中性,且具有强结合水能力,已被用于提高膜的耐污染性。如何在膜表面简便而有效的引入两性离子,提高膜的耐污染性能和分离性能,成为该领域的研究热点。本研究采用含有叔胺结构的氨类单体与均苯三甲酰氯通过界面聚合获得初生态纳滤膜,然后通过1,3-丙
在环境pH 改变时,pH 响应性纳滤膜能调节膜的渗透选择性,对于有机物/无机盐或二价盐/一价盐体系的分离具有重要意义.目前常见的pH 响应性膜是基于pH 响应性聚合物链段构象随着环境pH 改变而改变,同时导致膜孔大小的改变,因此仅能够被应用于微滤和超滤膜领域.如何限制聚合物链段构象转变,控制膜孔的改变,而实现纳滤膜的pH 响应性,成为制备pH 响应性纳滤膜的关键.本论文设计并合成了了甲基丙烯酰胺类
离子交换基团的选择对离子交换膜的性能有很大影响,咪唑基团由于独特的共轭结构和较强的碱性,被广泛应用于阴离子交换膜的制备。为了满足碱性燃料电池的发展,阴离子交换膜需要有高的离子电导率以及尺寸稳定性。提高离子交换容量(IEC)可以有效提高离子电导率,但随之而来的是过高的水含量以及溶胀率,造成了膜的机械性能的下降。本实验中,利用聚苯醚做聚合物主链,通过一段疏水性碳链的连接,在侧链上串联两个咪唑离子基团。
有砟-无砟过渡段是高速铁路线路的薄弱环节之一,有砟-无砟过渡段的动力特性直接影响到列车运行安全.针对有砟-无砟过渡段同时包含连续和非连续介质的结构特点,本文提出了一种用于分析连续体材料和非连续体材料相互作用的离散元-有限元耦合模型.几何形状不规则的道砟颗粒采用离散元模拟,材料性质相对密实的无砟道床采用有限元方法计算.在离散元和有限元接触面上提出一种耦合接触算法,实现离散元域和有限元域间力学参数的传
采用一种考虑循环荷载作用的深海能源土微观胶结模型,在商业软件PFC2D中通过CFD-DEM耦合模拟了不同初始反压下的深海能源土循环三轴不排水试验,分析了初始反压对深海能源土循环剪切条件下动力学特性的影响.结果表明:随着初始反压的增加,循环三轴不排水试验中能源土的动弹性模量逐渐增加,而动阻尼比则减小.同时,平均胶结接触法向应变率及切向应变率减小,且法向应变率减小的程度比切向应变率更明显,应变率的减小
颗粒材料的一个重要特性是其结构性,而结构性材料的研究是目前这一领域的重要问题之一.采用材料颗粒结构全状态函数理论分析结构性材料,是解决材料颗粒结构性问题的新方法之一.但一般性的颗粒结构性材料的分析是相当困难的,为了验证材料颗粒结构全状态函数理论方法的正确性和适用性,采用材料颗粒结构全状态函数的理论方法,获得了理想弹塑性材料全状态函数的控制偏微分方程组、状态路径方程和本构关系,以及两组特定状态下的解
颗粒温度的有效测量一直都是颗粒流领域研究的技术难点,散斑能见度光谱法(Speckle visibility spectroscopy,SVS)是近年开发的一种研究软物质微观动力学过程的新方法,具有时空分辨率高、穿透性好等优点,但到目前为止相关的研究仅停留在实验阶段,这是由于一方面,基于SVS法测量颗粒温度的理论还不够系统,其中一些关键问题还没有很好解决;另一方面,由于对实际测量装置中的一些参数还缺
在水平滚筒中密集颗粒系统的数学模型中,对离散流到连续流过渡过程的描述一般是以一个临界滚筒转速(临界弗劳德数)为状态转换的标志.由于这些模型将离散流的崩塌过程等效为崩塌层的重心迁移,因此在与实验观测的比较中会出现一定的偏差.Fischer等在对临界状态的休止角的测量中发现在一定的转速范围内,离散流与连续流可以在转速不变的情况下交替出现,形成由离散流到连续流的过渡状态,但他们没有对这一现象展开更深入的
利用低应力模量聚氨酯材料的压敏双折射光学特性,实验观测了轴向荷载在自然堆积和密堆积两种制样方式下的颗粒体系中的分布,测量了这些力在容器边壁上随深度的变化关系.研究发现在填充颗粒总质量相同,容器不变的情况下,颗粒仓轴向荷载的分布不随深度单调变化,而是随深度呈单峰结构,其峰值的大小与荷载、样品的制备方式、样品的初始密度、颗粒材料及颗粒粒径等因素有关.
岩石在某些条件下存在几类典型的虚假的高承载性能,如果不弄清楚其宏细观机理,就可能造成重大工程隐患或者损失.利用PFC数值试验设计了相同条件下的0.5、1.0、2.0、3.0、4.0不同长径比单轴压缩试验,长径比2.0的0MPa、1MPa、4MPa、10MPa、30MPa、60MPa不同围压压缩试验,长径比2.0的2.5×10-3/s、2.0×10-2/s、5.0×10-2/s、1.25×10-1/