基于GPU并行的离散元软件的设计与开发

摘要

离散元法(DEM)是一种基于不连续体的颗粒间相互作用的数值计算方法.对于传统的计算机系统,在大规模离散元法计算上存在很大的局限性.针对离散元法分析计算流程和专用功能软件的设计需求,在Windows操作系统下,采用跨平台的Qt框架和C++语言,开发出一套基于GPU并行的离散元软件.软件以人机交互的方式实现了离散元模型构建、数据传输、计算、数据保存和图形显示等过程,界面简洁,操作简单.在GPU NVIDIA GeForce Titan V工作站上,以二维溃坝砂流为例,对软件的性能进行了评价.软件系统稳定性高,实用性强,所使用的GPU并行加速算法可大幅提高离散元程序的计算效率.