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直角坐标网格下DSMC方法的GPU并行研究

摘要第4-5页
ABSTRACT第5页
注释表第11-12页
缩略词第12-13页
第一章 绪论第13-21页
    1.1 研究背景第13-15页
    1.2 稀薄气体的求解历史第15-18页
        1.2.1 理论分析方法第15-17页
        1.2.2 数值计算方法第17-18页
    1.3 本文主要工作及特色第18-21页
        1.3.1 本文主要工作第18-19页
        1.3.2 本文主要特色第19-21页
第二章 分子气体动力学理论第21-37页
    2.1 引言第21-22页
    2.2 速度分布函数第22-23页
    2.3 气体宏观量的表达第23-26页
        2.3.1 单组元气体第23-25页
        2.3.2 混合气体第25-26页
    2.4 二元弹性碰撞理论第26-31页
        2.4.1 碰撞后的速度求解第26-30页
        2.4.2 命中参数与碰撞截面第30-31页
    2.5 分子间作用势与碰撞模型第31-36页
        2.5.1 分子作用势第31-32页
        2.5.2 分子碰撞模型第32-36页
    2.6 本章小结第36-37页
第三章 GPU与CUDA第37-43页
    3.1 从图形处理到通用并行计算第37-39页
    3.2 CUDA:一种通用并行计算架构第39-41页
    3.3 加速潜力第41-42页
        3.3.1 强扩展性与阿姆达尔定律第41页
        3.3.2 弱扩展性与古斯塔夫森定律第41-42页
    3.4 本章小结第42-43页
第四章 DSMC方法的GPU并行策略第43-69页
    4.1 并行计算流程第43-44页
    4.2 随机数第44-47页
        4.2.1 串行随机数生成器(CPU)第44页
        4.2.2 并行随机数生成器(GPU)第44-47页
    4.3 直角坐标网格第47-55页
        4.3.1 基于分离轴定理的相交检测第47-49页
        4.3.2 网格耦合方法第49-53页
        4.3.3 初始化方法第53-55页
    4.4 运动阶段第55-59页
        4.4.1 物面碰撞判断第55-56页
        4.4.2 物面碰撞反射模型第56-57页
        4.4.3 分子飞进流场的并行算法第57-59页
    4.5 内存整理和分子编码技术第59-64页
        4.5.1 内存整理技术第59-61页
        4.5.2 分子编码技术第61-64页
    4.6 分子碰撞模型的DSMC并行第64-68页
        4.6.1 硬球模型、VHS和VSS模型的实现第64页
        4.6.2 分子碰撞对的取样第64-66页
        4.6.3 分子碰撞的能量交换第66-67页
        4.6.4 并行方法第67-68页
    4.7 取样与后处理第68页
    4.8 本章小结第68-69页
第五章 数值仿真算例第69-75页
    5.1 关于加速比第69页
    5.2 高超声速圆球绕流第69-72页
    5.3 阿波罗返回舱第72-74页
    5.4 本章小结第74-75页
第六章 总结与展望第75-77页
    6.1 研究工作总结第75-76页
    6.2 未来工作展望第76-77页
参考文献第77-81页
致谢第81-82页
在学期间的研究成果及发表的学术论文第82页

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