| 摘要 | 第15-17页 |
| ABSTRACT | 第17-19页 |
| 1 绪论 | 第20-35页 |
| 1.1 选题的背景与意义 | 第20-23页 |
| 1.1.1 主观原因 | 第20页 |
| 1.1.2 客观背景和意义 | 第20-23页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第23-29页 |
| 1.2.1 水体运动模型研究 | 第23-26页 |
| 1.2.2 水体运动模型空间参数自适应修正研究 | 第26-27页 |
| 1.2.3 基于GPU对水体运动模型的并行算法研究 | 第27-28页 |
| 1.2.4 存在的问题 | 第28-29页 |
| 1.3 论文研究目标、内容和方案 | 第29-32页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第29页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第29-31页 |
| 1.3.3 研究方案 | 第31-32页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第32-35页 |
| 1.4.1 绪论层 | 第33页 |
| 1.4.2 理论层 | 第33页 |
| 1.4.3 技术层 | 第33页 |
| 1.4.4 实验层 | 第33-34页 |
| 1.4.5 总结层 | 第34-35页 |
| 2 水体运动的建模研究 | 第35-52页 |
| 2.1 概述 | 第35-38页 |
| 2.1.1 基于粒子的水体运动模拟方法 | 第35-37页 |
| 2.1.2 基于格网的水体运动模拟方法 | 第37-38页 |
| 2.2 短生命周期的水体长方体粒子模型 | 第38-41页 |
| 2.2.1 短生命周期的水体长方体粒子模型 | 第38-39页 |
| 2.2.2 模型中的属性更新 | 第39-41页 |
| 2.3 水体运动模型的运动方程 | 第41-48页 |
| 2.3.1 基础方程 | 第41-42页 |
| 2.3.2 水体长方体粒子的控制方程推导 | 第42-48页 |
| 2.4 水体运动模型的运行条件 | 第48-50页 |
| 2.4.1 初始条件 | 第48页 |
| 2.4.2 边界条件 | 第48-49页 |
| 2.4.3 稳定条件 | 第49-50页 |
| 2.5 水体运动模型的总体流程 | 第50-51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 3 水体运动模型的空间参数自适应修正研究 | 第52-78页 |
| 3.1 概述 | 第52-53页 |
| 3.2 自适应修正的理论基础 | 第53-59页 |
| 3.2.1 修正的核心-代价函数的梯度 | 第53-55页 |
| 3.2.2 牛顿法 | 第55-56页 |
| 3.2.3 最速下降法 | 第56-57页 |
| 3.2.4 LMS法 | 第57页 |
| 3.2.5 修正值的归一化 | 第57-59页 |
| 3.3 空间参数的自适应修正方法设计 | 第59-74页 |
| 3.3.1 研究的自适应修正对象 | 第59-60页 |
| 3.3.2 水体运动模型空间系数的空间性表达 | 第60-67页 |
| 3.3.3 曼宁系数的自适应修正方法设计 | 第67-74页 |
| 3.4 控制点曼宁系数自适应修正的特性 | 第74-75页 |
| 3.4.1 自适应修正的稳定性与收敛性 | 第74-75页 |
| 3.4.2 自适应修正的耦合性 | 第75页 |
| 3.5 精度评价与学习曲线 | 第75-76页 |
| 3.5.1 精度评价 | 第75-76页 |
| 3.5.2 学习曲线 | 第76页 |
| 3.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 4 基于DIRECT COMPUTE的水体运动模型并行设计与实现 | 第78-103页 |
| 4.1 概述 | 第78-80页 |
| 4.2 水体运动模型的GPGPU的设计原则 | 第80-84页 |
| 4.2.1 线程分配原则 | 第80-82页 |
| 4.2.2 线程任务独立性原则 | 第82-84页 |
| 4.3 水体运动模型的GPU并行设计 | 第84-97页 |
| 4.3.1 适于GPU计算的水体运动模型离散方程 | 第84-86页 |
| 4.3.2 基于Direct Compute的水体运动模型并行设计总框架 | 第86-92页 |
| 4.3.3 CFL条件在GPU中的并行计算 | 第92-97页 |
| 4.4 水体运动模型空间参数自适应修正的GPU并行设计 | 第97-102页 |
| 4.4.1 曼宁系数自适应修正的方程调用 | 第97-98页 |
| 4.4.2 基于Direct Compute的空间参数自适应修正设计总框架 | 第98-102页 |
| 4.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 5 实验设计与分析 | 第103-139页 |
| 5.1 验证数据集 | 第103-107页 |
| 5.1.1 数据一:平坦的过洪平原验证数据 | 第103-104页 |
| 5.1.2 数据二:弯曲45°的河道验证数据 | 第104-105页 |
| 5.1.3 数据三:下游有单独障碍物的验证数据 | 第105页 |
| 5.1.4 数据四:马尔巴塞大坝溃坝数据 | 第105-107页 |
| 5.2 水体运动模型正确性验证实验设计与分析 | 第107-122页 |
| 5.2.1 平坦的过洪平原实验验证 | 第108-111页 |
| 5.2.2 弯曲45°的河道实验验证 | 第111-113页 |
| 5.2.3 下游有单独障碍物的实验验证 | 第113-116页 |
| 5.2.4 马尔巴塞大坝溃坝淹没实验验证 | 第116-119页 |
| 5.2.5 撞击力中参数k阀值实验分析 | 第119-120页 |
| 5.2.6 水体长方体粒子模型与现有的模型实验对比 | 第120-121页 |
| 5.2.7 实验结论 | 第121-122页 |
| 5.3 水体运动模型空间参数自适应修正的实验设计与分析 | 第122-131页 |
| 5.3.1 实验设计 | 第122-124页 |
| 5.3.2 自适应修正过程修正逻辑与稳定性验证 | 第124-126页 |
| 5.3.3 自适应修正过程收敛性验证 | 第126-128页 |
| 5.3.4 自适应修正系统中两种插值结果对比 | 第128-130页 |
| 5.3.5 实验结论 | 第130-131页 |
| 5.4 DIRECT COMPUTE并行计算实验设计与分析 | 第131-137页 |
| 5.4.1 实验参考数据 | 第131-132页 |
| 5.4.2 Block线程分配对比实验分析 | 第132-134页 |
| 5.4.3 CFL条件计算方法对比实验分析 | 第134-135页 |
| 5.4.4 水体模拟效率对比分析 | 第135-136页 |
| 5.4.5 实验结论 | 第136-137页 |
| 5.5 实验综述 | 第137-139页 |
| 6 总结与展望 | 第139-143页 |
| 6.1 本论文研究工作总结 | 第139-140页 |
| 6.2 本论文主要创新点 | 第140-141页 |
| 6.3 后续研究与展望 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-150页 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
