[发明专利]一种颗粒流动仿真方法

摘要

本发明公开了一种颗粒流动仿真方法，包括根据客户端输入的颗粒建模信息生成颗粒信息，并且生成几何体信息；接收颗粒信息和几何体信息，根据颗粒的数目及各个计算节点中空闲的GPU数目，确定使用哪些计算节点中的哪些GPU，然后根据确定的GPU的数目及颗粒在空间中的分布情况确定哪些颗粒由哪个计算节点的哪个GPU进行计算，并根据确定结果进行分配；在多个GPU中并行计算颗粒碰撞导致的每个颗粒的受力，进而计算出加速度，以仿真颗粒流动；展示仿真结果。根据本发明实施例，能够实现高密度颗粒虚拟实验仿真，并在降低能耗的同时提高运算效率。

主权项

一种颗粒流动仿真方法，其在并行的多个GPU上执行离散单元算法(DEM)方法来进行颗粒流动仿真，该方法包括以下步骤：a、使用DEM方法对颗粒建模，并将建立的DEM模型分配为多个粒子，将该多个粒子分配给多个计算节点进行处理，每个计算节点的CPU和GPU分别分配有内存空间，并在CPU中进行初始化数据，将初始化后的数据从CPU内存空间拷贝入所述GPU的内存空间中；b、上述每个计算节点的GPU对每个粒子进行处理，其中每个计算节点的GPU的每个流处理器负责处理一个粒子，并更新粒子存储在GPU内存空间中的坐标及粒子速度；c、在步骤b的处理过程中，确定每个计算节点控制的粒子，将每个计算节点控制的粒子个数拷贝至CPU内存空间中，并根据GPU内存空间中的粒子数进行动态划分，以按照均衡负载原则动态地确定出每个计算节点计算哪些粒子；d、利用MPI接口协议把上述进行数据动态划分后的粒子在每个计算节点间迁移；e、根据步骤c得到的每个计算节点控制的粒子，在GPU中计算重叠区域，并将数据拷入CPU内存，而后通过MPI接口协议进行数据交换；f、每个计算节点的GPU中的每个流处理器根据每个粒子的坐标，计算每个粒子所在GPU内存空间中网格的编号；g、每个计算节点的GPU中的每个流处理器处理计算每个粒子运动中的受力和加速度；h、每个计算节点的GPU中的每个流处理器处理每个粒子速度；i、回到步骤b直至达到指定步数；j、释放主控节点和计算节点的内存空间。