/ M. Varygina // Proceedings of XLI International Summer School–Conference APM 2013. - 2013. - P107-113
Аннотация: Parallel computational algorithms for the numerical modeling of dynamic interactions of elastic blocks through thin elastic and viscoelastic interlayers in structurally inhomogeneous medium such as rock are developed. Monotonous grid-characteristic ENO-scheme with the balanced number of time steps in blocks and interlayers is used for the numerical solution. The algorithms are implemented in 1d and 2d cases with the CUDA technology (Compute Unified Device Architecture) for supercomputers with graphics processing units. The results of numerical analysis demonstrate peculiar quality of planar wave propagation in materials with layered microstructure.
Полный текст
Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44
Доп.точки доступа:
Варыгина, Мария Петровна
Труды сотрудников ИВМ СО РАН
w10=
Найдено документов в текущей БД: 24
High-Performance Computations in Numerical Modeling of Wave Propagation in Block Media with Thin Interlayers
A computational realization of a semi-Lagrangian method for solving the advection equation
/ A. Efremov [et al.] // J. Appl. Math. - 2014. - Vol. 2014, DOI 10.1155/2014/610398
. - ISSN 1110-757X
Аннотация: A parallel implementation of a method of the semi-Lagrangian type for the advection equation on a hybrid architecture computation system is discussed. The difference scheme with variable stencil is constructed on the base of an integral equality between the neighboring time levels. The proposed approach allows one to avoid the Courant-Friedrichs-Lewy restriction on the relation between time step and mesh size. The theoretical results are confirmed by numerical experiments. Performance of a sequential algorithm and several parallel implementations with the OpenMP and CUDA technologies in the C language has been studied.
Scopus,
Полный текст на сайте журнала,
Полный текст
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RASKrasnoyarsk, Akademgorodok, Russian Federation
Siberian Federal University, Svobodny ProspectKrasnoyarsk, Russian Federation
Beihang UniversityHaidian District, Beijing, China
Доп.точки доступа:
Efremov, A.; Karepova, E.D.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Shaydurov, V.V.; Шайдуров, Владимир Викторович; Vyatkin, A.V.; Вяткин, Александр Владимирович
Аннотация: A parallel implementation of a method of the semi-Lagrangian type for the advection equation on a hybrid architecture computation system is discussed. The difference scheme with variable stencil is constructed on the base of an integral equality between the neighboring time levels. The proposed approach allows one to avoid the Courant-Friedrichs-Lewy restriction on the relation between time step and mesh size. The theoretical results are confirmed by numerical experiments. Performance of a sequential algorithm and several parallel implementations with the OpenMP and CUDA technologies in the C language has been studied.
Scopus,
Полный текст на сайте журнала,
Полный текст
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RASKrasnoyarsk, Akademgorodok, Russian Federation
Siberian Federal University, Svobodny ProspectKrasnoyarsk, Russian Federation
Beihang UniversityHaidian District, Beijing, China
Доп.точки доступа:
Efremov, A.; Karepova, E.D.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Shaydurov, V.V.; Шайдуров, Владимир Викторович; Vyatkin, A.V.; Вяткин, Александр Владимирович
Numerical simulation of the dynamics of a liquid crystal in the case of plane strain using GPUs
/ O. V. Sadovskaya // AIP Conference Proceedings. - 2014. - Vol. 1629: 6th International Conference for Promoting the Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences, AMiTaNS 2014 (26 June 2014 through 1 July 2014, ) Conference code: 109043. - P303-310, DOI 10.1063/1.4902286
. -
Кл.слова (ненормированные):
CUDA technology -- dynamics -- elasticity -- finite-difference scheme -- Liquid crystal -- parallel computational algorithm -- resonance frequency -- rotational waves -- thermal conductivity -- viscosity
Аннотация: Parallel computational algorithm is worked out for numerical implementation of two-dimensional dynamic model of a liquid crystal, which takes into account the mutual influence of three physical effects - transfer of acoustic energy due to translational motion, viscoelastic rotation of the particles under the action of tangential stresses, anisotropic thermal expansion and compression. The algorithm is based on the Godunov gap decay method, the Ivanov scheme with controlled dissipation of energy and the splitting method with respect to spatial variables. The CUDA technology for computer systems with graphic accelerators is used. Results of computations demonstrating the efficiency of proposed method and algorithm are represented.
Scopus,
Полный текст (доступен только в локальной сети),
WOS
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling, SB RAS, Akademgorodok 50/44Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskaya, O.V.; Садовская, Оксана Викторовна
Кл.слова (ненормированные):
CUDA technology -- dynamics -- elasticity -- finite-difference scheme -- Liquid crystal -- parallel computational algorithm -- resonance frequency -- rotational waves -- thermal conductivity -- viscosity
Аннотация: Parallel computational algorithm is worked out for numerical implementation of two-dimensional dynamic model of a liquid crystal, which takes into account the mutual influence of three physical effects - transfer of acoustic energy due to translational motion, viscoelastic rotation of the particles under the action of tangential stresses, anisotropic thermal expansion and compression. The algorithm is based on the Godunov gap decay method, the Ivanov scheme with controlled dissipation of energy and the splitting method with respect to spatial variables. The CUDA technology for computer systems with graphic accelerators is used. Results of computations demonstrating the efficiency of proposed method and algorithm are represented.
Scopus,
Полный текст (доступен только в локальной сети),
WOS
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling, SB RAS, Akademgorodok 50/44Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskaya, O.V.; Садовская, Оксана Викторовна
Численное моделирование процессов распространения упругих волн в блочных средах с тонкими прослойками на многопроцессорных вычислительных системах с графическими ускорителями
[Электронный ресурс] : статья / М.П. Варыгина // CUDA Альманах. - 2014. - С. 15
Полный текст
Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44
Доп.точки доступа:
Varygina M.P.
Полный текст
Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44
Доп.точки доступа:
Varygina M.P.
Computational modeling of the waves propagation in a block medium with viscoelastic interlayers
[Text] / O. V. Sadovskaya, V. M. Sadovskii, M. P. Varygina // ECCOMAS Thematic Conference - COMPDYN 2013: 4th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering, Proceedings - An IACM Special Interest Conference. - 2013. - P4578-4592
Аннотация: In the framework of mathematical model of a block medium with elastic blocks interacting through compliant viscoelastic interlayers and its approximation on the basis of equations of the Cosserat continuum, the problems of periodic perturbation of a layer and of a half-space under the action of distributed and localized surface loads are solved numerically. The simple formulas are suggested to determine the elasticity coefficients of the moment continuum by given characteristics of the materials of blocks and interlayers, which provide a good correspondence of the wave fields received by means of the exact and approximate models. Parallel computational algorithms, based on models of the inhomogeneous elasticity theory and the Cosserat elasticity theory, are applied to the analysis of propagation of elastic waves in geomaterials with layered and block microstructure. These algorithms are realized as parallel program systems for GPUs (using CUDA technology) and for multiprocessor computers of the cluster type (using MPI library). Monotone grid-characteristic schemes with a balanced number of time steps in elastic layers or blocks and in viscoelastic interlayers are used. By the analysis of numerical solutions it is shown that the multiblock medium has a resonant frequency of rotational motion of blocks, and this frequency does not depend on the size of a massif and on the boundary conditions at its surface.
Scopus,
Полный текст на сайте конференции,
Полный текст
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V.M.; Садовский, Владимир Михайлович; Varygina, M.P.; Варыгина, Мария Петровна; Садовская, Оксана Викторовна
Аннотация: In the framework of mathematical model of a block medium with elastic blocks interacting through compliant viscoelastic interlayers and its approximation on the basis of equations of the Cosserat continuum, the problems of periodic perturbation of a layer and of a half-space under the action of distributed and localized surface loads are solved numerically. The simple formulas are suggested to determine the elasticity coefficients of the moment continuum by given characteristics of the materials of blocks and interlayers, which provide a good correspondence of the wave fields received by means of the exact and approximate models. Parallel computational algorithms, based on models of the inhomogeneous elasticity theory and the Cosserat elasticity theory, are applied to the analysis of propagation of elastic waves in geomaterials with layered and block microstructure. These algorithms are realized as parallel program systems for GPUs (using CUDA technology) and for multiprocessor computers of the cluster type (using MPI library). Monotone grid-characteristic schemes with a balanced number of time steps in elastic layers or blocks and in viscoelastic interlayers are used. By the analysis of numerical solutions it is shown that the multiblock medium has a resonant frequency of rotational motion of blocks, and this frequency does not depend on the size of a massif and on the boundary conditions at its surface.
Scopus,
Полный текст на сайте конференции,
Полный текст
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V.M.; Садовский, Владимир Михайлович; Varygina, M.P.; Варыгина, Мария Петровна; Садовская, Оксана Викторовна
Проблемы адаптации вычислительно- и ресурсоёмких численных методов к использованию технологии NVIDIA CUDA
[Текст] / А. А. Ефремов // Открытая конференция молодых учёных ИВМ СО РАН по математическому моделированию и информационным технологиям: материалы конференции. - Красноярск : ИВМ СО РАН, 2014. - С. 40-47
. - ISBN 978-5-906455-05-5
Some Features of the CUDA Implementation of the Semi-Lagrangian Method for the Advection Problem
[Text] / A. Efremov, E. Karepova, A. Vyatkin ; ed. M. D. Todorov // APPLICATION OF MATHEMATICS IN TECHNICAL AND NATURAL SCIENCES : AMER INST PHYSICS, 2015. - Vol. 1684: 7th International Conference on Application of Mathematics in Technical (JUN 28-JUL 03, 2015, Albena, BULGARIA). - Ст. UNSP 090003. - (AIP Conference Proceedings), DOI 10.1063/1.4934328. - Cited References:15
. -
РУБ Mathematics, Applied + Physics, Applied
Аннотация: In the paper the semi-Lagrangian method is considered in the context of its implementation with the CUDA technology. We have scrutinized the bottleneck of our sequential algorithm; its parallel versions are studied in detail; and the main reason of poor CUDA performance is clarified. As the result, we revise the computation of partial integrals in order to improve the efficiency of the algorithm. Numerical experiments demonstrate good CUDA performance of the revised version of the algorithm.
WOS,
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
SB RAS, Inst Computat Modeling, Akademgorodok, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Siberian Fed Univ, Krasnoyarsk 660041, Russia.
Доп.точки доступа:
Efremov, A.; Karepova, E.D.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Vyatkin, A.; Todorov, M.D. \ed.\
Аннотация: In the paper the semi-Lagrangian method is considered in the context of its implementation with the CUDA technology. We have scrutinized the bottleneck of our sequential algorithm; its parallel versions are studied in detail; and the main reason of poor CUDA performance is clarified. As the result, we revise the computation of partial integrals in order to improve the efficiency of the algorithm. Numerical experiments demonstrate good CUDA performance of the revised version of the algorithm.
WOS,
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
SB RAS, Inst Computat Modeling, Akademgorodok, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Siberian Fed Univ, Krasnoyarsk 660041, Russia.
Доп.точки доступа:
Efremov, A.; Karepova, E.D.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Vyatkin, A.; Todorov, M.D. \ed.\
Сравнительный анализ и параллельные реализации двух модифицированных полулагранжевых методов решения уравнения переноса с использованием технологий NVIDIA CUDA и OPENMP
[Текст] : тезисы доклада / А. А. Ефремов, А. В. Вяткин, Е. Д. Карепова // XVI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям : Программа. Тезисы докладов. Алфавитный указатель участников. - Новосибирск : ИВТ СО РАН, 2015. - С. 35
РИНЦ,
Источник статьи
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Вяткин, Александр Владимирович; Vyatkin A.V.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Karepova E.D.; Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики; Новосибирский государственный технический университет; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт динамики систем и теории управления СО РАНИнститут вычислительного моделирования СО РАН; Институт вычислительных технологий СО РАН; XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ И ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ (2015 ; 28.10 - 30.10 ; Красноярск)
РИНЦ,
Источник статьи
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Вяткин, Александр Владимирович; Vyatkin A.V.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Karepova E.D.; Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики; Новосибирский государственный технический университет; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт динамики систем и теории управления СО РАНИнститут вычислительного моделирования СО РАН; Институт вычислительных технологий СО РАН; XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ И ИНФОРМАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ (2015 ; 28.10 - 30.10 ; Красноярск)
Решение уравнения адвекции модифицированным полулагранжевым методом с использованием технологий CUDA и OpenMP
[Текст] : статья / А. В. Вяткин, А. А. Ефремов, Е. Д. Карепова // Решетневские чтения. - 2015. - Т. 2, № 19. - С. 118-119
. - ISSN 1990-7702
Перевод заглавия: Solving advection equation by modification of semi-lagrangian method using CUDA and OpenMP technologies
Кл.слова (ненормированные):
уравнение адвекции -- полуЛагранжевый метод -- Cuda -- OpenMP -- HPC -- advection equations -- Semi-Lagrangian method
Аннотация: Технологии параллельного программирования широко используются при математическом моделировании сложных физических процессов и задач, в том числе в космической отрасли. Показана взаимосвязь эффективности распараллеливания алгоритма и особенностей архитектуры реализующей его вычислительной системы на примере модельной задачи и современных технологий параллельного программирования NVIDIA CUDA и OpenMP.
We consider NVIDIA CUDA и OpenMP parallel programming technologies applying to a model problem for complex natural phenomena including a space science and technology. The paper describes a relation between effectiveness of parallel algorithm and the specific features of the architecture of a computation system which implements the aforesaid algorithm.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет
Доп.точки доступа:
Ефремов, А.А.; Efremov A.A.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Karepova E.D.; Vyatkin A.V.
Перевод заглавия: Solving advection equation by modification of semi-lagrangian method using CUDA and OpenMP technologies
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
уравнение адвекции -- полуЛагранжевый метод -- Cuda -- OpenMP -- HPC -- advection equations -- Semi-Lagrangian method
Аннотация: Технологии параллельного программирования широко используются при математическом моделировании сложных физических процессов и задач, в том числе в космической отрасли. Показана взаимосвязь эффективности распараллеливания алгоритма и особенностей архитектуры реализующей его вычислительной системы на примере модельной задачи и современных технологий параллельного программирования NVIDIA CUDA и OpenMP.
We consider NVIDIA CUDA и OpenMP parallel programming technologies applying to a model problem for complex natural phenomena including a space science and technology. The paper describes a relation between effectiveness of parallel algorithm and the specific features of the architecture of a computation system which implements the aforesaid algorithm.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет
Доп.точки доступа:
Ефремов, А.А.; Efremov A.A.; Карепова, Евгения Дмитриевна; Karepova E.D.; Vyatkin A.V.
Использование технологии CUDA для численного исследования модели жидкого кристалла
[Текст] : статья / И. В. Смолехо // ПРОСПЕКТ СВОБОДНЫЙ - 2015 : электронный сборник материалов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2015. - С. 88-89
Полный текст на сайте издательства,
Полный текст
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Полный текст на сайте издательства,
Полный текст
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
519.688
А640
А640
Анализ уравнений жидкого кристалла, учитывающих моментное взаимодействие
[Текст] : статья / Ирина Владимировна Смолехо, Оксана Викторовна Садовская // Образовательные ресурсы и технологии. - 2016. - № 2. - С. 369-374
. - ISSN 2312-5500
Перевод заглавия: Analysis of the equations of a liquid crystal taking into account moment interaction
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- моментная среда -- динамика -- конечно-разностная схема -- параллельный вычислительный алгоритм -- технология CUDA -- liquid crystal -- Moment medium -- dynamics -- finite-difference scheme -- Parallel computational algorithm -- CUDA technology
Аннотация: На основе математической модели жидкого кристалла в акустическом приближении получена система двух уравнений второго порядка для касательного напряжения и угловой скорости. Разработан алгоритм численного решения краевых задач, который реализован в виде параллельной программы на языке Си по технологии
Based on the mathematical model of a liquid crystal in the acoustic approximation, the system of two equations of second-order was obtained for tangential stress and angular velocity. Computational algorithm for numerical solution of boundary-value problems is worked out, implemented as a parallel program in the С language using the CUDA technology
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Садовская, Оксана Викторовна; Sadovskaya O.V.; Smolekho I.V.
Перевод заглавия: Analysis of the equations of a liquid crystal taking into account moment interaction
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- моментная среда -- динамика -- конечно-разностная схема -- параллельный вычислительный алгоритм -- технология CUDA -- liquid crystal -- Moment medium -- dynamics -- finite-difference scheme -- Parallel computational algorithm -- CUDA technology
Аннотация: На основе математической модели жидкого кристалла в акустическом приближении получена система двух уравнений второго порядка для касательного напряжения и угловой скорости. Разработан алгоритм численного решения краевых задач, который реализован в виде параллельной программы на языке Си по технологии
Based on the mathematical model of a liquid crystal in the acoustic approximation, the system of two equations of second-order was obtained for tangential stress and angular velocity. Computational algorithm for numerical solution of boundary-value problems is worked out, implemented as a parallel program in the С language using the CUDA technology
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Садовская, Оксана Викторовна; Sadovskaya O.V.; Smolekho I.V.
Numerical analysis of acoustic waves in a liquid crystal taking into account couple-stress interaction
/ I. Smolekho, O. Sadovskaya, V. Sadovskii // CEUR Workshop Proceedings : CEUR-WS, 2017. - Vol. 1839: 2016 International Conference Mathematical and Information Technologies, MIT 2016 (28 August 2016 through 5 September 2016, ) Conference code: 127940. - P473-486
. -
Кл.слова (ненормированные):
Couple-stress medium -- CUDA technology -- Dynamics -- Finite-difference scheme -- Liquid crystal -- Parallel computational algorithm -- Boundary conditions -- Differential equations -- Dynamics -- Finite difference method -- Liquid crystals -- Liquids -- Computational algorithm -- Couple stress medium -- CUDA technologies -- Finite difference scheme -- Numerical computations -- Numerical solution -- System of equations -- Thermo-mechanical behaviors -- C (programming language)
Аннотация: Based on the mathematical model describing the thermomechanical behavior of a liquid crystal, which takes into account the couple-stress interactions, the system of two differential equations for tangential stress and angular velocity was obtained in two-dimensional case. Computational algorithm for numerical solution of this system of equations of the second order under given initial data and boundary conditions is worked out. The algorithm is implemented as a parallel program in the C language using the CUDA technology for computer systems with graphic accelerators. A series of numerical computations of acoustical waves in a liquid crystal was carried out to demonstrate the efficiency of proposed parallel program.
Scopus
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Smolekho, I.; Sadovskaya, O.; Sadovskii, V.
Кл.слова (ненормированные):
Couple-stress medium -- CUDA technology -- Dynamics -- Finite-difference scheme -- Liquid crystal -- Parallel computational algorithm -- Boundary conditions -- Differential equations -- Dynamics -- Finite difference method -- Liquid crystals -- Liquids -- Computational algorithm -- Couple stress medium -- CUDA technologies -- Finite difference scheme -- Numerical computations -- Numerical solution -- System of equations -- Thermo-mechanical behaviors -- C (programming language)
Аннотация: Based on the mathematical model describing the thermomechanical behavior of a liquid crystal, which takes into account the couple-stress interactions, the system of two differential equations for tangential stress and angular velocity was obtained in two-dimensional case. Computational algorithm for numerical solution of this system of equations of the second order under given initial data and boundary conditions is worked out. The algorithm is implemented as a parallel program in the C language using the CUDA technology for computer systems with graphic accelerators. A series of numerical computations of acoustical waves in a liquid crystal was carried out to demonstrate the efficiency of proposed parallel program.
Scopus
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Smolekho, I.; Sadovskaya, O.; Sadovskii, V.
539.37
Ч-67
Ч-67
Численное моделирование микрополярных тонких пластин
[Текст] : научное издание / М. П. Варыгина, И. В. Смолехо // Решетневские чтения. - 2016. - Т. 2, № 20. - С. 120-122
. - ISSN 1990-7702
Перевод заглавия: NUMERICAL MODELING OF MICROPOLAR THIN PLATES
Кл.слова (ненормированные):
микрополярная теория упругости -- динамика -- тонкие пластины -- параллельные вычисления -- технология CUDA -- micropolar elasticity theory -- dynamics -- Thin plates -- parallel computations -- CUDA technology
Аннотация: Для исследования динамических процессов в микрополярных тонких пластинах, широко использующихся в аэрокосмической промышленности, разработан эффективный параллельный алгоритм для суперкомпьютеров с графическими ускорителями. Представлены результаты численного решения задачи Лэмба о действии мгновенной сосредоточенной нагрузки.
To research dynamic processes in micropolar thin plates widely used in aerospace industry effective parallel algorithm for supercomputers with graphical processors is developed. Numerical results of Lamb problem on instant concentrated load are presented.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Варыгина, М.П.; Varygina M.P.; Смолехо, И.В.; Smolekho I.V.
Перевод заглавия: NUMERICAL MODELING OF MICROPOLAR THIN PLATES
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
микрополярная теория упругости -- динамика -- тонкие пластины -- параллельные вычисления -- технология CUDA -- micropolar elasticity theory -- dynamics -- Thin plates -- parallel computations -- CUDA technology
Аннотация: Для исследования динамических процессов в микрополярных тонких пластинах, широко использующихся в аэрокосмической промышленности, разработан эффективный параллельный алгоритм для суперкомпьютеров с графическими ускорителями. Представлены результаты численного решения задачи Лэмба о действии мгновенной сосредоточенной нагрузки.
To research dynamic processes in micropolar thin plates widely used in aerospace industry effective parallel algorithm for supercomputers with graphical processors is developed. Numerical results of Lamb problem on instant concentrated load are presented.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Варыгина, М.П.; Varygina M.P.; Смолехо, И.В.; Smolekho I.V.
Численное моделирование акустических волн в жидком кристалле с использованием технологии CUDA
[Текст] : доклад, тезисы доклада / И. В. Смолехо // XVII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям : программа. Тезисы докладов. Алфавитный указатель участников. - Новосибирск : Институт вычислительных технологий Сибирского отделения РАН, 2016. - С. 126
РИНЦ,
Источник статьи
Держатели документа:
Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Смолехо, Ирина Владимировна; Smolekho I. V.; XVII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям(2016 ; 30.10 - 03.11 ; Новосибирск)
Нет сведений об экземплярах (Источник в БД не найден)
РИНЦ,
Источник статьи
Держатели документа:
Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Смолехо, Ирина Владимировна; Smolekho I. V.; XVII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям(2016 ; 30.10 - 03.11 ; Новосибирск)
Нет сведений об экземплярах (Источник в БД не найден)
Numerical modeling of micropolar cylindrical shells on supercomputers with GPUs
/ M. Varygina // AIP Conference Proceedings : American Institute of Physics Inc., 2017. - Vol. 1895: 9th International Conference for Promoting the Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences, AMiTaNS 2017 (21 June 2017 through 26 June 2017, ) Conference code: 131031, DOI 10.1063/1.5007399
. -
Аннотация: The mathematical model of micropolar cylindrical shells is considered within the framework of the approximation approach. The constitutive equations of the theory are written in symmetric hyperbolic form. For the solution of dynamic problems on wave propagation in micropolar shells, parallel numerical algorithm based on the space-variable two-cyclic splitting method in combination with the monotone ENO-scheme is proposed. The parallelization of computations is performed with the CUDA technology for supercomputers with GPUs. The results of numerical solution of the problems on the action of distributed impulse loads and concentrated instant loads are shown. © 2017 Author(s).
Scopus,
Смотреть статью,
WOS,
Полный текст (доступен только в ЛВС)
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Varygina, M.
Аннотация: The mathematical model of micropolar cylindrical shells is considered within the framework of the approximation approach. The constitutive equations of the theory are written in symmetric hyperbolic form. For the solution of dynamic problems on wave propagation in micropolar shells, parallel numerical algorithm based on the space-variable two-cyclic splitting method in combination with the monotone ENO-scheme is proposed. The parallelization of computations is performed with the CUDA technology for supercomputers with GPUs. The results of numerical solution of the problems on the action of distributed impulse loads and concentrated instant loads are shown. © 2017 Author(s).
Scopus,
Смотреть статью,
WOS,
Полный текст (доступен только в ЛВС)
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Varygina, M.
Численное моделирование акустических волн в жидком кристалле с использованием технологии CUDA
[Текст] : научное издание / Ирина Владимировна Смолехо, Оксана Викторовна Садовская, Владимир Михайлович Садовский // Вычислительные технологии. - 2017. - Т. 22, № S1. - С. 87-98
. - ISSN 1560-7534
Перевод заглавия: Numerical modeling of acoustic waves in a liquid crystal using CUDA technology
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- моментная среда -- разностная схема -- динамика -- параллельный вычислительный алгоритм -- технология CUDA -- liquid crystal -- couple-stress medium -- dynamics -- difference scheme -- Parallel computational algorithm -- CUDA technology
Аннотация: В рамках акустического приближения математической модели, описывающей термомеханическое поведение жидкого кристалла с учетом моментных свойств, получена система уравнений второго порядка для касательного напряжения и угловой скорости. Разработан алгоритм численного решения этой системы при заданных начальных данных и граничных условиях, который реализован в виде параллельной программы на языке Си с использованием технологии CUDA для вычислительных систем с графическими ускорителями.
One of the approaches to mathematical modeling for deformation of a liquid crystal is based on the assumption that a liquid crystal is a fine-dispersed continuum, at each point of which the elongated particles - molecules or domains of co-oriented molecules - can move according to laws of the viscous fluid dynamics and can rotate relative to a fluid. In this approach the Cosserat continuum theory is applicable, where along with translational motion, characterized by the velocity vector, the rotational degrees of freedom for particles with the angular velocity vector are considered and, along with the stress tensor with nonsymmetrical components, the nonsymmetrical tensor of couple stresses is introduced. Within the framework of acoustic approximation of the model, which describes thermomechanical behavior of a liquid crystal taking into account the couple stresses, the system of two differential equations of the second-order was obtained for the tangential stress and angular velocity in two-dimensional case. The algorithm for numerical solution of the obtained system of equations under given initial data and boundary conditions is considered. This system is solved using the explicit finite-difference scheme “cross” of the second-order approximation. The stability condition for the scheme is obtained. The algorithm is realized as a parallel program in the C language using the CUDA technology for computing systems with graphics accelerators. A series of computations of acoustic waves in a liquid crystal was performed to demonstrate the efficiency of proposed program. The comparison of numerical solution and the exact solution was carried out.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Смолехо, Ирина Владимировна; Smolekho Irina Vladimirovna; Садовская, Оксана Викторовна; Sadovskaya Oxana Viktorovna; Садовский, Владимир Михайлович; Sadovskii Vladimir Mikhailovich
Перевод заглавия: Numerical modeling of acoustic waves in a liquid crystal using CUDA technology
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- моментная среда -- разностная схема -- динамика -- параллельный вычислительный алгоритм -- технология CUDA -- liquid crystal -- couple-stress medium -- dynamics -- difference scheme -- Parallel computational algorithm -- CUDA technology
Аннотация: В рамках акустического приближения математической модели, описывающей термомеханическое поведение жидкого кристалла с учетом моментных свойств, получена система уравнений второго порядка для касательного напряжения и угловой скорости. Разработан алгоритм численного решения этой системы при заданных начальных данных и граничных условиях, который реализован в виде параллельной программы на языке Си с использованием технологии CUDA для вычислительных систем с графическими ускорителями.
One of the approaches to mathematical modeling for deformation of a liquid crystal is based on the assumption that a liquid crystal is a fine-dispersed continuum, at each point of which the elongated particles - molecules or domains of co-oriented molecules - can move according to laws of the viscous fluid dynamics and can rotate relative to a fluid. In this approach the Cosserat continuum theory is applicable, where along with translational motion, characterized by the velocity vector, the rotational degrees of freedom for particles with the angular velocity vector are considered and, along with the stress tensor with nonsymmetrical components, the nonsymmetrical tensor of couple stresses is introduced. Within the framework of acoustic approximation of the model, which describes thermomechanical behavior of a liquid crystal taking into account the couple stresses, the system of two differential equations of the second-order was obtained for the tangential stress and angular velocity in two-dimensional case. The algorithm for numerical solution of the obtained system of equations under given initial data and boundary conditions is considered. This system is solved using the explicit finite-difference scheme “cross” of the second-order approximation. The stability condition for the scheme is obtained. The algorithm is realized as a parallel program in the C language using the CUDA technology for computing systems with graphics accelerators. A series of computations of acoustic waves in a liquid crystal was performed to demonstrate the efficiency of proposed program. The comparison of numerical solution and the exact solution was carried out.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Смолехо, Ирина Владимировна; Smolekho Irina Vladimirovna; Садовская, Оксана Викторовна; Sadovskaya Oxana Viktorovna; Садовский, Владимир Михайлович; Sadovskii Vladimir Mikhailovich
Acoustic approximation of the governing equations of liquid crystals under weak thermomechanical and electrostatic perturbations
/ V. Sadovskii, O. Sadovskaya // Advances in Mechanics of Microstructured Media and Structures : Springer Verlag, 2018. - Vol. 87. - P297-341, DOI 10.1007/978-3-319-73694-5_17
. -
Аннотация: A simplified mathematical model of thermomechanical behavior of a liquid crystal in nematic phase under weak mechanical and thermal perturbations as a micropolar viscoelastic medium with rotating particles is constructed. This model is based on the assumption that potential energy of elastic deformation depends on four parameters—the change in volume, angle of relative rotation of particles, first invariant of curvature measure and entropy. The heat conduction process is described taking into account the anisotropy of a material due to the difference in coefficients of thermal conductivity along the axis of orientation of particles and in the transverse direction. Influence of electric field on the layer of a liquid crystal is modeled by means of the equations of electrostatics for an inhomogeneous anisotropic medium. In the plane formulation, the parallel computational algorithm is worked out on the basis of splitting method with respect to spatial variables, Godunov’s gap decay method, Ivanov’s method of constructing finite-difference schemes with controlled dissipation properties and method of straight lines for finding electric field. The algorithm is implemented using the CUDA technology for computer systems with graphics accelerators. Results of computations of wave motions demonstrating the efficiency of proposed method and algorithm are represented. It is shown that the effect of orientational thermoelasticity of a liquid crystal in the form of re-orientation of particles in an inhomogeneous temperature field can only be evident in the presence of tangential stresses at the boundary. The modes of resonance excitation in a liquid crystal at the eigenfrequency of rotational motion of particles are analyzed numerically. © Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2018.
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Computational Modeling, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V.; Sadovskaya, O.
Аннотация: A simplified mathematical model of thermomechanical behavior of a liquid crystal in nematic phase under weak mechanical and thermal perturbations as a micropolar viscoelastic medium with rotating particles is constructed. This model is based on the assumption that potential energy of elastic deformation depends on four parameters—the change in volume, angle of relative rotation of particles, first invariant of curvature measure and entropy. The heat conduction process is described taking into account the anisotropy of a material due to the difference in coefficients of thermal conductivity along the axis of orientation of particles and in the transverse direction. Influence of electric field on the layer of a liquid crystal is modeled by means of the equations of electrostatics for an inhomogeneous anisotropic medium. In the plane formulation, the parallel computational algorithm is worked out on the basis of splitting method with respect to spatial variables, Godunov’s gap decay method, Ivanov’s method of constructing finite-difference schemes with controlled dissipation properties and method of straight lines for finding electric field. The algorithm is implemented using the CUDA technology for computer systems with graphics accelerators. Results of computations of wave motions demonstrating the efficiency of proposed method and algorithm are represented. It is shown that the effect of orientational thermoelasticity of a liquid crystal in the form of re-orientation of particles in an inhomogeneous temperature field can only be evident in the presence of tangential stresses at the boundary. The modes of resonance excitation in a liquid crystal at the eigenfrequency of rotational motion of particles are analyzed numerically. © Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2018.
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Computational Modeling, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V.; Sadovskaya, O.
519.688
Ч-67
Ч-67
Численный алгоритм, учитывающий воздействие электрического поля на жидкие кристаллы
[Текст] : статья / В. М. Садовский, О. В. Садовская, И. В. Смолехо // Решетневские чтения. - 2017. - № 21-2. - С. 28-30
. - ISSN 1990-7702
Перевод заглавия: Numerical algorithm considering the influence of electric field on liquid crystals
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- динамика -- электрическое поле -- уравнение Лапласа -- метод прямых -- преобразование Фурье -- технология CUDA -- liquid crystal -- dynamics -- electric field -- Laplace equation -- method of straight lines -- Fourier transform -- CUDA technology
Аннотация: Жидкие кристаллы находят широкое применение в области отображения информации, в частности в аэрокосмической технике. Предлагается численный алгоритм для исследования воздействий электрического поля на жидкий кристалл. Алгоритм реализован в виде параллельной программы на языке Си с применением технологии CUDA.
Liquid crystals are widely applied in the field of information visualization, particularly in aerospace engineering. Numerical algorithm to analyse the influence of electric field on a liquid crystal is proposed. The algorithm is realized as a parallel program in the C language using the CUDA technology.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Садовский, В.М.; Sadovskii V.M.; Садовская, О.В.; Sadovskaya O.V.; Смолехо, И.В.; Smolekho I.V.
Перевод заглавия: Numerical algorithm considering the influence of electric field on liquid crystals
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
жидкий кристалл -- динамика -- электрическое поле -- уравнение Лапласа -- метод прямых -- преобразование Фурье -- технология CUDA -- liquid crystal -- dynamics -- electric field -- Laplace equation -- method of straight lines -- Fourier transform -- CUDA technology
Аннотация: Жидкие кристаллы находят широкое применение в области отображения информации, в частности в аэрокосмической технике. Предлагается численный алгоритм для исследования воздействий электрического поля на жидкий кристалл. Алгоритм реализован в виде параллельной программы на языке Си с применением технологии CUDA.
Liquid crystals are widely applied in the field of information visualization, particularly in aerospace engineering. Numerical algorithm to analyse the influence of electric field on a liquid crystal is proposed. The algorithm is realized as a parallel program in the C language using the CUDA technology.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Садовский, В.М.; Sadovskii V.M.; Садовская, О.В.; Sadovskaya O.V.; Смолехо, И.В.; Smolekho I.V.
539.37
Ч-67
Ч-67
Численное моделирование микрополярных цилиндрических оболочек
[Текст] : статья / М. П. Варыгина // Решетневские чтения. - 2017. - № 21-2. - С. 8-9
. - ISSN 1990-7702
Перевод заглавия: Numerical modelling of micropolar cylindrical shells
Кл.слова (ненормированные):
микрополярная теория упругости -- динамика -- цилиндрические оболочки -- параллельные вычисления -- технология CUDA -- micropolar elasticity theory -- dynamics -- cylindrical shells -- parallel computations -- CUDA technology
Аннотация: Для исследования динамических процессов в микрополярных оболочках, широко использующихся в аэрокосмической промышленности, разработан эффективный параллельный алгоритм для суперкомпьютеров с графическими ускорителями. Представлены результаты численного решения задачи Лэмба о действии мгновенной сосредоточенной нагрузки.
In order to research dynamic processes in micropolar cylindrical shells widely used in aerospace industry, an effective parallel algorithm for supercomputers with graphical processor units is developed. Numerical results of Lamb’s problem on instant concentrated load are presented.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Варыгина, М.П.; Varygina M.P.
Перевод заглавия: Numerical modelling of micropolar cylindrical shells
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
микрополярная теория упругости -- динамика -- цилиндрические оболочки -- параллельные вычисления -- технология CUDA -- micropolar elasticity theory -- dynamics -- cylindrical shells -- parallel computations -- CUDA technology
Аннотация: Для исследования динамических процессов в микрополярных оболочках, широко использующихся в аэрокосмической промышленности, разработан эффективный параллельный алгоритм для суперкомпьютеров с графическими ускорителями. Представлены результаты численного решения задачи Лэмба о действии мгновенной сосредоточенной нагрузки.
In order to research dynamic processes in micropolar cylindrical shells widely used in aerospace industry, an effective parallel algorithm for supercomputers with graphical processor units is developed. Numerical results of Lamb’s problem on instant concentrated load are presented.
РИНЦ
Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Варыгина, М.П.; Varygina M.P.
Parallel implementation of the algorithm describing the behavior of liquid crystals under the action of electric field
/ V. M. Sadovskii, O. V. Sadovskaya, I. V. Smolekho // AIP Conference Proceedings : American Institute of Physics Inc., 2018. - Vol. 2025: 10th International Conference for Promoting the Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences, AMiTaNS 2018 (20 June 2018 through 25 June 2018, ) Conference code: 141497, DOI 10.1063/1.5064917
. -
Аннотация: Mathematical model for description of the dynamic processes in liquid crystals under weak mechanical, temperature and electric perturbations was proposed. In this work the parallel computational algorithm for analysis of the influence of electric field on a layer of a liquid-crystal medium is represented. In the exterior part of the layer, a potential of electric field satisfies the Laplace equation, which solution is constructed by the method of straight lines. Inside the layer, the equation taking into account anisotropy of a medium is solved by means of iterative method. In the presence of electric field, the molecules of the crystal experience the action of bulk forces and couple stresses, which can be used as right-hand sides of the basic equations of mathematical model. The algorithm is implemented using the CUDA technology for computer systems with graphics accelerators. Parallel program contains modules realizing the method of straight lines with the use of a three-point sweep, the fast Fourier transform and the SLAE solution method by means of the LU-decomposition, the iterative method of solving the equation for potential. © 2018 Author(s).
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V. M.; Sadovskaya, O. V.; Smolekho, I. V.
Аннотация: Mathematical model for description of the dynamic processes in liquid crystals under weak mechanical, temperature and electric perturbations was proposed. In this work the parallel computational algorithm for analysis of the influence of electric field on a layer of a liquid-crystal medium is represented. In the exterior part of the layer, a potential of electric field satisfies the Laplace equation, which solution is constructed by the method of straight lines. Inside the layer, the equation taking into account anisotropy of a medium is solved by means of iterative method. In the presence of electric field, the molecules of the crystal experience the action of bulk forces and couple stresses, which can be used as right-hand sides of the basic equations of mathematical model. The algorithm is implemented using the CUDA technology for computer systems with graphics accelerators. Parallel program contains modules realizing the method of straight lines with the use of a three-point sweep, the fast Fourier transform and the SLAE solution method by means of the LU-decomposition, the iterative method of solving the equation for potential. © 2018 Author(s).
Scopus,
Смотреть статью
Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Доп.точки доступа:
Sadovskii, V. M.; Sadovskaya, O. V.; Smolekho, I. V.