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结构分析的GPU异构平台前后处理研究

更新时间：2020-02-09 05:52:11 大小：4M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：gpu 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着计算机硬件的发展，计算机图形处理器GPU的并行计算能力和浮点运算能力得到人们的重视，基于GPU异构平台的有限元分析程序也得到系统应用，但是目前针对基于GPU异构平台的有限元分析程序并没有一个较好的前处理部分和后处理部分。针对异构平台有限元分析程序的前处理部分，本文通过编写数据提取程序以实现快速建模；针对后处理部分，本文建立基于GPU异构平台有限元程序的可视化系统，并实现基于GPU异构平台有限元程序的可视化处理。本文将从如下几个方面进行研究：

基于GPU异构平台有限元程序前处理的研究:为实现快速建模，本文应用Python语言编写程序，从ABAQUS的模型文件INP文件中提取有限元模型所需的节点信息、单元信息、材料信息、截面信息、配筋信息、质量信息、荷载信息以及边界信息，从而将提取到的数据传输到GPU的显存中，在GPU中调用计算模块，实现对模型进行数值分析计算。本文通过对实际算例的提取并成功用于有限元分析算法进行计算，验证了模型数据提取的正确性。

基于GPU异构平台有限元程序可视化系统的建立:本文针对基于GPU异构平台有限元分析数据的显示要求，利用Python具有面向对象的特性，结合其GUI工具库wxPython，建立了一套具有良好人机交互功能的可视化系统。为了方便实现对模型的查看，在可视化系统中加入对模型进行平移、旋转和缩放的操作功能。在该系统中利用OpenGL图形编程接口和Python的2D图形库实现对有限元数据的模拟，建立基于异构平台的可视化系统。

基于GPU异构平台有限元程序可视化方法的研究:在本文的有限元计算结果可视化中，将利用OpenGL开发出数据后处理程序，研究分析等值线和云图的算法和原理，并实现网格模型图绘制、变形图绘制、等值线绘制以及云图绘制；针对有限元分析结果的指标参数，使用Python的2D图形库Matplotlib，通过调用numpy进行数组运算，从而实现指标参数的线图绘制。将本文建立的可视化方法与成熟商业软件进行对比，表明本文建立的基于异构平台后处理可视化方法具有良好的效果。