【摘要】：線彈性靜力學有限元模擬是計算數(shù)字巖心彈性模量的有效方法之一,已被用于研究數(shù)字巖心的彈性模量與其微觀結構、物質組成之間的關系.若要形成解決實際問題的能力必須計算足夠多的數(shù)字巖心樣本,而有限元模擬的計算量較大,因此并行計算對于該方法的成功應用非常重要.本文將數(shù)字巖心線彈性靜力學有限元模擬算法分解為在CPU和GPU上執(zhí)行的兩個部分,由CPU負責協(xié)調控制,GPU負責大規(guī)模數(shù)值計算,實現(xiàn)CPU-GPU異構并行計算,獲得計算效率提升.采用該并行算法計算孔隙數(shù)字巖心、裂縫數(shù)字巖心和裂縫—孔隙數(shù)字巖心的彈性模量,得到的彈性模量—孔隙度關系符合一般的巖石物理規(guī)律.CPU-GPU異構并行的線彈性靜力學有限元模擬能夠迅速計算大量數(shù)字巖心的彈性模量,提供相當于物理實驗的"觀測數(shù)據(jù)",對巖石物理學研究具有重要的意義.
【圖文】：

地球物理學進展www．progeophys．cn2016，31(4)圖1三維數(shù)字巖心Fig．1Threedimensionaldigitalrock圖2含膠結物數(shù)字巖心的局部圖像Fig．2Localimageofdigitalrockwithcement圖3數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關系Fig．3Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofdigitalrocks圖4裂縫數(shù)字巖心Fig．4Crackeddigitalrockwithoutpore圖5裂縫數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關系Fig．5Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofcrackeddigitalrocks圖6裂縫-孔隙數(shù)字巖心Fig．6Crackeddigitalrockwithpore1786

地球物理學進展www．progeophys．cn2016，31(4)圖1三維數(shù)字巖心Fig．1Threedimensionaldigitalrock圖2含膠結物數(shù)字巖心的局部圖像Fig．2Localimageofdigitalrockwithcement圖3數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關系Fig．3Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofdigitalrocks圖4裂縫數(shù)字巖心Fig．4Crackeddigitalrockwithoutpore圖5裂縫數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關系Fig．5Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofcrackeddigitalrocks圖6裂縫-孔隙數(shù)字巖心Fig．6Crackeddigitalrockwithpore1786

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