GPU加速耗散粒子动力学模拟软件及其在重质油介观模拟中的应用
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 1 文献综述 | 第13-31页 |
| ·引言 | 第13-14页 |
| ·重质油体系的物理化学特性 | 第14-22页 |
| ·重质油的化学组成 | 第14-15页 |
| ·重质油的物理性质 | 第15-17页 |
| ·沥青质的分子结构 | 第17-19页 |
| ·沥青质的胶体结构 | 第19-22页 |
| ·重质油体系的模拟研究进展 | 第22-25页 |
| ·重质油分子结构/物性的模拟 | 第22-23页 |
| ·重质油聚集态结构的模拟 | 第23-25页 |
| ·并行耗散粒子动力学程序的发展 | 第25-29页 |
| ·CPU并行耗散粒子动力学简介 | 第25-26页 |
| ·GPU并行计算技术的发展简介 | 第26-28页 |
| ·GPU加速耗散粒子动力学研究现状 | 第28-29页 |
| ·本文的研究目的与主要内容 | 第29-31页 |
| 2 多GPU加速的耗散粒子动力学模拟平台 | 第31-67页 |
| ·引言 | 第31页 |
| ·耗散粒子动力学简介 | 第31-34页 |
| ·并行实现策略 | 第34-39页 |
| ·多GPU的CUDA编程 | 第34-35页 |
| ·并行算法分析 | 第35-37页 |
| ·程序结构设计 | 第37-39页 |
| ·基于GPU的算法设计与实现 | 第39-53页 |
| ·粒子的邻居搜索 | 第39-42页 |
| ·作用力的计算 | 第42-49页 |
| ·子区域边界处粒子作用力的计算 | 第42-43页 |
| ·随机数生成器的实现 | 第43-48页 |
| ·弹簧力的计算 | 第48-49页 |
| ·粒子位置和速度的更新 | 第49-51页 |
| ·边界条件的处理 | 第51-53页 |
| ·输入与输出处理的简介 | 第53-54页 |
| ·DPD-GPU平台校验 | 第54-61页 |
| ·单粒子体系的模拟验证 | 第54-55页 |
| ·烟炱-润滑油-分散剂体系的模拟验证 | 第55-61页 |
| ·性能测试 | 第61-64页 |
| ·本章小结 | 第64-67页 |
| 3 沥青质的扩散行为和聚集态结构 | 第67-93页 |
| ·引言 | 第67-68页 |
| ·粗粒化模型分子与保守力参数简介 | 第68-70页 |
| ·刚性分子转动处理的实现 | 第70-80页 |
| ·四元数转动算法 | 第70-73页 |
| ·四元数转动算法的实现 | 第73-75页 |
| ·程序验证 | 第75-78页 |
| ·性能测试 | 第78-80页 |
| ·沥青质扩散行为的模拟研究 | 第80-84页 |
| ·模拟方案 | 第80-81页 |
| ·结果与讨论 | 第81-84页 |
| ·沥青质聚集态结构的模拟研究 | 第84-91页 |
| ·模拟方案 | 第84-85页 |
| ·结果与讨论 | 第85-91页 |
| ·本章小结 | 第91-93页 |
| 4 重质油的流变性 | 第93-121页 |
| ·引言 | 第93-94页 |
| ·重油轻油混掺体系的模拟 | 第94-102页 |
| ·模拟方案 | 第94-96页 |
| ·组成对粘度的影响 | 第96-99页 |
| ·剪切作用对聚集体结构的影响 | 第99-102页 |
| ·油-水乳状液体系的模拟 | 第102-108页 |
| ·模拟方案 | 第102-103页 |
| ·油-水质量比对粘度的影响 | 第103-106页 |
| ·剪切作用对聚集体结构的影响 | 第106-108页 |
| ·重质油在受限空间流动的模拟 | 第108-119页 |
| ·固体边界条件的实现 | 第108-111页 |
| ·模拟方案 | 第111-112页 |
| ·模拟结果 | 第112-119页 |
| ·本章小结 | 第119-121页 |
| 5 结论与展望 | 第121-125页 |
| ·主要结论 | 第121-123页 |
| ·创新点 | 第123页 |
| ·展望 | 第123-125页 |
| 符号与缩略语表 | 第125-129页 |
| 参考文献 | 第129-141页 |
| 附录A 模拟脚本编写规则 | 第141-151页 |
| 附录B 稠合芳香环系的拓扑结构 | 第151-153页 |
| 附录C 模拟脚本生成工具简介 | 第153-159页 |
| 附录D 聚集体信息的统计方法 | 第159-161页 |
| 个人简历及发表文章目录 | 第161-163页 |
| 致谢 | 第163页 |
