[pt] IMPLEMENTAÇÃO DE SIMULAÇÃO DE FRAGMENTAÇÃO EM ARQUITETURA DE MULTIPROCESSADORES

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: ANDREI ALHADEFF MONTEIRO
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] METODO DO ELEMENTO FINITO; [pt] CUDA; [pt] ELEMENTOS COESIVOS; [pt] SIMULACAO DE FRAGMENTACAO; [pt] MULTIPLOS PROCESSADORES; [en] FINITE ELEMENT METHOD; [en] CUDA; [en] COHESIVE ELEMENTS; [en] FRAGMENTATION SIMULATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=28800&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=28800&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.28800

[pt] Apresentamos um método computacional na GPU que lida com eventos de fragmentação dinâmica, simulados por meio de elementos de zona coesiva. O trabalho é dividido em duas partes. Na primeira parte, tratamos o pré-processamento de informações e a verificação de corretude e eficácia da inserção dinâmica de elementos coesivos em malhas grandes. Para tal, apresentamos uma simples estrutura de dados topológica composta de triângulos. Na segunda parte, o código explícito de dinâmica é apresentado, que implementa a formulação extrínsica de zona coesiva, onde os elementos são inseridos dinamicamente quando e onde forem necessários. O principal desafio da implementação na GPU, usando a formulação de zona coesiva extrínsica, é ser capaz de adaptar dinamicamente a malha de uma forma consistente, inserindo elementos coesivos nas facetas fraturadas. Para isso, a estrutura de dados convencional usada no código de elementos finitos (baseado na incidência de elementos) é estendida, armazenando, para cada elemento, referências para elementos adjacentes. Para evitar concorrência ao acessar entidades compartilhadas, uma estratégia convencional de coloração de grafos é adotada. Na fase de pré-processamento, cada nó do grafo (elementos na malha) é associado a uma cor diferente das cores de seus nós adjacentes. Desta maneira, elementos da mesma cor podem ser processados em paralelo sem concorrência. Todos os procedimentos necessários para a inserção de elementos coesivos nas facetas fraturadas e para computar propriedades de nós são feitas por threads associados a triângulos, invocando um kernel por cor. Computações em elementos coesivos existentes também são feitas baseadas nos elementos adjacentes.