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刘旭,曹小林,张广财,沈卫超,吴国清.三维位错动力学并行算法与程序研制.软件学报,2010,21(zk):263-269
三维位错动力学并行算法与程序研制
Parallel Algorithm and Software of Three-Dimensional Dislocation Dynamics
投稿时间:2010-06-15  修订日期:2010-12-10
DOI:
中文关键词:  并行计算  位错动力学  粒子模拟  快速多极子  JASMIN 框架
英文关键词:parallel computing  dislocation dynamics  particle simulation  fast multi-pole method  JASMIN
基金项目:Supported by the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2010AA012300 (国家高技术研究发展计划(863)); the National Basic Research Program of China under Grant No.2011CB309702 (国家重点基础研究发展规划(973)); the National Natural Science Foundation of China under Grant No.61033009 (国家自然科学基金)
作者单位E-mail
刘旭 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094 liu_xu@iapcm.ac.cn 
曹小林 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094  
张广财 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094  
沈卫超 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094  
吴国清 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094  
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中文摘要:
      为研究极端条件下金属材料的性质,在JASMIN 框架上研制了三维并行位错动力学程序PDD3D. 它集成了离散位错动力学模拟的物理方案和数值算法.通过设计实现高效的分布式数据结构、可扩展的快速多极子解法器以及基于影像区的拓扑操作通信方式,该程序具有较高的性能和较好的可扩展性.1024 个处理器上,对包含3 千万条位错线的物理模型的模拟结果显示,PDD3D 程序获得了81%的并行效率.
英文摘要:
      To study the properties of metal under extreme conditions, a parallel program for 3-dimensional dislocation dynamics (PDD3D) is developed based on JASMIN. By integrating effective distributed data structures, a scalable fast multi-pole method solver and a novel communication scheme based on ghost, PDD3D achieves good parallel scalability. In a simulation of a model containing 30 million dislocation segments, the parallel efficiency of PDD3D of 1024 CPUs relative to 128 CPUs is 81%.
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