| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 接触碰撞有限元及其并行计算方法发展概述 | 第14-19页 |
| 1.2.1 基本有限元方法及分析软件 | 第14-16页 |
| 1.2.2 基本有限元并行计算技术 | 第16-17页 |
| 1.2.3 接触碰撞有限元分析方法概述 | 第17-18页 |
| 1.2.4 车身结构中的接触碰撞问题 | 第18-19页 |
| 1.3 GPU 通用计算方法的研究现状 | 第19-21页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第21-24页 |
| 第2章 基于 CUDA 架构的 GPU 并行计算技术 | 第24-39页 |
| 2.1 并行计算技术 | 第24-26页 |
| 2.1.1 并行计算的基本体系结构 | 第24-25页 |
| 2.1.2 并行算法与编程模型 | 第25-26页 |
| 2.2 图形处理器的硬件架构 | 第26-29页 |
| 2.2.1 图形处理器的发展及其可编程性原理 | 第26页 |
| 2.2.2 GPU 与 CPU 硬件比较 | 第26-27页 |
| 2.2.3 用于高性能通用计算的 Fermi 架构 | 第27-29页 |
| 2.3 CUDA 的编程和执行模型 | 第29-34页 |
| 2.3.1 CUDA 编程方法 | 第29-30页 |
| 2.3.2 CUDA 线程层次结构 | 第30-32页 |
| 2.3.3 CUDA 存储器模型 | 第32-33页 |
| 2.3.4 CUDA 程序执行模式 | 第33-34页 |
| 2.4 并行效率评价准则 | 第34页 |
| 2.5 GPU 计算性能的初步测试 | 第34-37页 |
| 2.5.1 测试平台和测试算例 | 第34-37页 |
| 2.5.2 测试结果分析 | 第37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-39页 |
| 第3章 基于 GPU 的板壳单元显式并行计算方法 | 第39-66页 |
| 3.1 板壳结构非线性有限元分析算法和程序 | 第39-50页 |
| 3.1.1 中心差分格式的显式积分算法 | 第39-41页 |
| 3.1.2 单元技术 | 第41-47页 |
| 3.1.3 显式算法的串行执行流程图 | 第47-49页 |
| 3.1.4 显式算法的并行性分析 | 第49-50页 |
| 3.2 基于 CUDA 的显式有限元并行化策略 | 第50-57页 |
| 3.2.1 计算对象与线程间的映射策略 | 第50-51页 |
| 3.2.2 一维数据存储模式 | 第51-53页 |
| 3.2.3 基于预索引策略的并行内力组装方法 | 第53-55页 |
| 3.2.4 基于并行缩减策略的单值求解方法 | 第55页 |
| 3.2.5 并行程序整体流程设计 | 第55-56页 |
| 3.2.6 EST 壳元并行的特殊化处理 | 第56-57页 |
| 3.3 数值算例及分析 | 第57-64页 |
| 3.3.1 数值算例 | 第58-63页 |
| 3.3.2 数值结果分析 | 第63-64页 |
| 3.4 通用显式有限元的 GPU 并行计算平台 | 第64-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 基于 GPU 的车身结构碰撞过程并行计算方法 | 第66-88页 |
| 4.1 接触碰撞界面的有限元模型 | 第66-69页 |
| 4.1.1 接触体中接触界面模型 | 第66-67页 |
| 4.1.2 接触界面的离散处理 | 第67-69页 |
| 4.2 接触碰撞问题的有限元算法 | 第69-74页 |
| 4.2.1 级域接触搜寻算法 | 第69-71页 |
| 4.2.2 接触力计算方法 | 第71-74页 |
| 4.3 接触碰撞问题的程序执行流程 | 第74-75页 |
| 4.3.1 程序模块及计算时间分布 | 第74-75页 |
| 4.3.2 串行程序中常用的加速策略 | 第75页 |
| 4.4 接触碰撞问题有限元分析并行化策略 | 第75-82页 |
| 4.4.1 单元计算部分的并行化 | 第75-76页 |
| 4.4.2 级域接触搜寻算法的细粒度并行化策略 | 第76-81页 |
| 4.4.3 接触力计算的并行策略 | 第81-82页 |
| 4.5 数值算例及分析 | 第82-87页 |
| 4.5.1 数值算例 | 第82-86页 |
| 4.5.2 结果分析 | 第86-87页 |
| 4.6 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 基于 GPU 的薄板冲压成形并行计算方法 | 第88-109页 |
| 5.1 薄板冲压成形问题的有限元仿真方法 | 第88-93页 |
| 5.1.1 主要物理现象及仿真方法 | 第88-92页 |
| 5.1.2 冲压仿真的模型建立和计算流程 | 第92-93页 |
| 5.2 薄板冲压成形关键算法的 GPU 计算 | 第93-96页 |
| 5.2.1 包含复杂材料模型的单元并行计算技术 | 第93-94页 |
| 5.2.2 简化接触搜寻算法的 GPU 实现 | 第94-95页 |
| 5.2.3 考虑摩擦的接触力与压边力并行计算方法 | 第95-96页 |
| 5.3 基于 GPU 的薄板冲压成形并行计算系统开发 | 第96-103页 |
| 5.3.1 异步数据输出方式 | 第96-98页 |
| 5.3.2 计算精度的保证 | 第98-99页 |
| 5.3.3 基于 OpenGL 的实时显示技术 | 第99-101页 |
| 5.3.4 并行仿真系统的整体计算流程 | 第101-103页 |
| 5.4 数值算例及分析 | 第103-107页 |
| 5.4.1 数值算例 | 第103-106页 |
| 5.4.2 结果分析 | 第106-107页 |
| 5.5 本章小结 | 第107-109页 |
| 结论与展望 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-126页 |
| 附录 A 攻读学位期间研究成果和发表学术论文情况 | 第126-128页 |
| 致谢 | 第128页 |
