그물망과 대량입자의 멀티 스케일 접촉해석 (Multi-Scale Contact Analysis Between Net and Numerous Particles)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 38권 / 1호 / 17 ~ 23페이지
· 저자명 : 전철웅, 손정현

초록

그래픽 처리장치(GPU)는 병렬적인 정보를 포함하는 문제를 해결하는데 이상적이다. 본 연구에서는 GPU 는 입자동역학과 함께 다물체 동역학 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위해 사용되었다. 수치계산을 위해서 HHT 암시적 적분 알고리즘이 사용되었다. 입자들 사이의 접촉을 판별하기 위해서 공간분할 알고리즘과 입자 거동 해석법으로 이산 요소법(DEM)이 사용되었다. 개발된 다물체 동역학 프로그램은 해는 ADAMS 프로그램의 결과와 비교 검증하였다. CPU 기반의 순차해석 프로그램과 GPU 기반 병렬 프로그램은 입자의 수에 따른 수치계산 효율성을 알아보기 위해 서로 비교되었으며, 입자의 수가 많아질수록 계산시간은 단축되었다. 본 예제에서 입자의 수가 1,300 개일 때, 순차 해석 프로그램보다 병렬프로그램이 약 5 배 가량 빠른 계산 속도를 보였다.

영어초록

Graphics processing units (GPUs) are ideal for solving problems involving parallel data computations. In this study, the GPU is used for effectively carrying out a multi-body dynamic simulation with particle dynamics. The Hilber-Hushes-Taylor (HHT) implicit integration algorithm is used to solve the integral equations. For detecting collisions among particles, the spatial subdivision algorithm and discrete-element methods (DEM) are employed. The developed program is verified by comparing its results with those of ADAMS. The numerical efficiencies of the serial program using the CPU and the parallel program using the GPU are compared in terms of the number of particles, and it is observed that when the number of particles is greater, more computing time is saved by using the GPU. In the present example, when the number of particles is 1,300, the computational speed of the parallel analysis program is about 5 times faster than that of the serial analysis program.

참고자료

· 없음