鑄造充型過程是鑄造生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對鑄件的質(zhì)量有著重要影響。鑄造充型過程氣液兩相流動數(shù)值模擬研究的一個突出問題是計算速度慢,這主要是因為兩相流模擬中既要計算液態(tài)金屬網(wǎng)格,又要計算型腔中的空氣網(wǎng)格,計算網(wǎng)格數(shù)多,計算量大。為此,本文研究了基于MPI(Message Passing Interface,消息傳遞接口)的鑄件網(wǎng)格并行分區(qū)建模與實現(xiàn),對鑄造充型過程氣液兩相流動算法實現(xiàn)并行化,最終達到提高充型過程兩相流動模擬計算速度的目的。首先,根據(jù)鑄件網(wǎng)格分布特點建立了并行分區(qū)模型。提出了基于子域中鑄件網(wǎng)格數(shù)的標準差來評判鑄件網(wǎng)格區(qū)域劃分是否均勻的標準,設(shè)計了基于動態(tài)規(guī)劃法的鑄件網(wǎng)格分區(qū)算法,建立了基于MPI并行技術(shù)的鑄件網(wǎng)格并行分區(qū)模型,將鑄件網(wǎng)格信息平均分配給計算子進程,是并行算法實現(xiàn)的模型基礎(chǔ)。其次,將并行分區(qū)模型應(yīng)用在鑄造充型過程氣液兩相流算法中,設(shè)計并開發(fā)了氣液兩相流數(shù)值模擬的并行程序。研究了典型的鑄造充型過程氣液兩相流的SOLALevel Set算法的數(shù)學(xué)模型和離散方法,分析了鑄件網(wǎng)格分布的特點,制定了并行程序的通信策略,提出了映射數(shù)組法來降低子域間的通信開銷,設(shè)計了依賴關(guān)系復(fù)雜...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 鑄造充型過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 鑄造充型界面追蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 流動場并行技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究目的及內(nèi)容
2 基于MPI的并行分區(qū)模型
    2.1 前言
    2.2 鑄件分區(qū)方法
    2.3 MPI并行編程技術(shù)
    2.4 基于MPI的并行分區(qū)模型的建立
    2.5 本章小結(jié)
3 鑄造充型過程氣液兩相流動并行算法程序?qū)崿F(xiàn)
    3.1 前言
    3.2 鑄造充型過程氣液兩相流動理論模型
    3.3 基于MPI的氣液兩相流動并行程序設(shè)計
    3.4 基于MPI的氣液兩相流動并行程序?qū)崿F(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 鑄造充型過程氣液兩相流動并行計算結(jié)果及討論
    4.1 前言
    4.2 氣液兩相流并行程序和串行程序的數(shù)值差異性分析
    4.3 氣液兩相流并行程序在鑄件充型模擬中的加速效果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號：3849203