本文關(guān)鍵詞：陰極保護數(shù)值仿真可視化與高性能計算研究

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【摘要】：隨著計算機技術(shù)和數(shù)值仿真方法的不斷發(fā)展,國內(nèi)各高校和研究機構(gòu)在各個領(lǐng)域的數(shù)值仿真方面都取得了很多進展,形成了很多成熟的數(shù)值仿真計算程序,為科學(xué)研究工作做出了重要貢獻。然而,目前國內(nèi)的大多數(shù)數(shù)值仿真軟件并不完整,只有數(shù)值仿真計算模塊,前處理和后處理都需要借助其他軟件,使用起來比較繁瑣,需要很深的專業(yè)背景知識,軟件的計算模塊只注重功能實現(xiàn)而忽略的計算性能,這樣就限制了國內(nèi)數(shù)值仿真軟件的推廣和進一步發(fā)展。因此開展數(shù)值仿真前后處理可視化研究和高性能計算方法研究具有重大意義。 本文主要針陰極保護數(shù)值仿真的邊界元模型的前后處理和高性能計算問題,論述如何以面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)思想,開發(fā)一套陰極保護可視化化前后處理軟件模塊和陰極保護數(shù)值仿真高性能計算模塊。 本文對Direct3D三維顯示應(yīng)用程序的體系架構(gòu)、程序基本結(jié)構(gòu)、渲染流水線進行了介紹,并對Dirct3D與OpenGL進行了對比,主要介紹了Direct3D相對于OpenGL的優(yōu)點。目前在數(shù)值仿真可視化中,與OpenGL相比,Direct3D的應(yīng)用相對較少,因此本文利用Direct3D進行邊界元數(shù)值仿真可視化研究是一種新的探索。 本文可視化模塊借助微軟Direct3D三維圖形編程接口,使用C#編程語言在.NetFramework4.0環(huán)境下開發(fā)�？梢暬浖K可以快速準確地讀寫邊界元模型文件和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)文件,并實現(xiàn)了光照模型顯示、網(wǎng)格模型顯示、三維變換操作、單元和區(qū)域拾取、單元屬性賦值、陽極自動化建模、管道參數(shù)化建模、保護電位和保護電流密度云圖顯示等功能。 本文對陰極保護邊界元數(shù)值仿真的域內(nèi)控制方程,邊界積分方程的推導(dǎo)、邊界積分的離散和邊界條件的類型進行了介紹。對于邊界元數(shù)值仿真中生成的大規(guī)模非對稱非稀疏系數(shù)矩陣,其生成、讀寫和求解耗時都很長,計算效率較低,因此對陰極保護數(shù)值仿真高性能計算方法進行研究十分必要。本文基于.NET4.0開發(fā)環(huán)境,利用C#編程語言和Lapack矩陣運算函數(shù)實現(xiàn)了陰極保護數(shù)值仿真的系數(shù)矩陣并行生成、大規(guī)模矩陣存儲、大文件快速讀寫、大規(guī)模線性方程組快速求解,顯著提高了陰極保護數(shù)值仿真的計算效率。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.41;TP38

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙章榮;隋曉梅;王續(xù)明;鄔義杰;;磁場有限元后處理中等勢線和彩色云圖的實現(xiàn)[J];工程設(shè)計學(xué)報;2008年03期

2 王璋奇,安利強,王孟;有限元分析結(jié)果的可視化處理方法[J];工程圖學(xué)學(xué)報;2002年01期

3 吳建華;云鳳玲;邢少華;姚萍;閆永貴;;數(shù)值模擬計算在艦艇陰極保護中的應(yīng)用[J];裝備環(huán)境工程;2008年03期

4 任中方,張華,閆明松,陳世福;MVC模式研究的綜述[J];計算機應(yīng)用研究;2004年10期

5 諸葛良,劉健,王明武;有限元后處理的一種動態(tài)可視化方法[J];機械設(shè)計與研究;2001年01期

6 王在忠，李桂華，許建華;鋁基犧牲陽極陰極保護在海船壓載水艙中的應(yīng)用研究[J];交通部上海船舶運輸科學(xué)研究所學(xué)報;1995年02期

7 劉福國;武素茹;;導(dǎo)管架平臺外加電流陰極保護數(shù)值模擬計算研究[J];石油化工腐蝕與防護;2011年06期

8 熊俊,李棟棟,瞿安連,徐濤;活體細胞三維圖像科學(xué)可視化方法的研究[J];生物物理學(xué)報;2003年03期

9 曹圣山;孫吉星;;陰極保護設(shè)計問題的優(yōu)化模型[J];中國腐蝕與防護學(xué)報;2007年02期

10 楊平;張金山;嚴杰;尚衛(wèi);李志強;;基于DirectX的數(shù)值模擬網(wǎng)格可視化技術(shù)研究[J];鑄造設(shè)備研究;2008年03期

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本文編號：1190421