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A large-scale parallel method and numerical simulation for 3D explosion problems
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AI
DOI：10.1007/s11071-025-11689-w.png)
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摘要
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三维(3D)爆炸问题的数值模拟通常具有大规模计算的特点，难以通过单台计算机上的串行计算完成。目前，基于集群的并行计算更适合处理此类问题。本文开发了一种涉及双共享内存并行策略的分布式并行架构，以解决三维爆炸问题大规模计算中高通信开销和低并行效率的问题。在该策略中，构建了非统一内存访问(NUMA)架构，利用分布式消息传递接口(MPI)创建共享内存窗口，并在Linux平台上为三维欧拉多材料并行流体力学代码PMMIC-3D[1]构建了完整的计算系统。随后，开展了自由场近地空爆实验，并使用上述并行计算策略进行模拟，模拟的峰值超压结果与实验数据一致。此外，通过大范围场地内三维多点空爆的数值模拟分析了计算时间和并行效率。分析结果表明，与相同计算规模下的先前方法相比，计算时间显著减少，并行效率得到提升。此外，通过改变模拟中的参考位置和质量，推导出爆炸冲击波的衰减规律和超压-距离曲线，为评估爆炸相关事故以及优化复杂城市环境中的救援行动提供了有价值的数据支持。
Keyword:
Large-scale parallel
MPI-3 RMA
Explosion problems
Numerical simulation
NUMA
期刊
IF:
6
论文数:
1.4W
被引数:
4.1W
机构
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