Un enfoque paralelo del Método Mejorado de Craig-Bampton
Autores: Paík, Petr; Kim, Jin-Gyun; Isoz, Martin; Ahn, Chang-uk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un enfoque paralelo del Método Mejorado de Craig-Bampton
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Mejora de la precisión
Computación efectiva.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El método mejorado de Craig-Bampton (ECB) es una extensión novedosa del método original de Craig-Bampton (CB), que ha sido ampliamente utilizado para la síntesis de modos de componentes (CMS). El método ECB, utilizando una compensación modal residual que es ignorada en el método CB, proporciona una mejora dramática en la precisión de las matrices reducidas sin aumentar el número de eigenbases. Sin embargo, también requiere requisitos computacionales adicionales para tratar la flexibilidad residual. En este artículo, se presenta una eficiente paralelización del método ECB para abordar este problema y acelerar la aplicabilidad a problemas de vibración estructural a gran escala. Se deriva una nueva formulación de ECB dentro de una estrategia de subestructuración para lograr una mejor escalabilidad. La implementación paralela se basa en la arquitectura paralela de OpenMP. La partición de gráficos METIS y el Paquete de Álgebra Lineal (LAPACK) se utilizan para la partición algebraica automatizada y el álgebra lineal computacional, respectivamente. Se presentan ejemplos numéricos para evaluar la precisión, escalabilidad y capacidad del método paralelo ECB propuesto. En consecuencia, basándose en este trabajo, se puede esperar una computación efectiva del método ECB, así como una mejora en la precisión.
Descripción
El método mejorado de Craig-Bampton (ECB) es una extensión novedosa del método original de Craig-Bampton (CB), que ha sido ampliamente utilizado para la síntesis de modos de componentes (CMS). El método ECB, utilizando una compensación modal residual que es ignorada en el método CB, proporciona una mejora dramática en la precisión de las matrices reducidas sin aumentar el número de eigenbases. Sin embargo, también requiere requisitos computacionales adicionales para tratar la flexibilidad residual. En este artículo, se presenta una eficiente paralelización del método ECB para abordar este problema y acelerar la aplicabilidad a problemas de vibración estructural a gran escala. Se deriva una nueva formulación de ECB dentro de una estrategia de subestructuración para lograr una mejor escalabilidad. La implementación paralela se basa en la arquitectura paralela de OpenMP. La partición de gráficos METIS y el Paquete de Álgebra Lineal (LAPACK) se utilizan para la partición algebraica automatizada y el álgebra lineal computacional, respectivamente. Se presentan ejemplos numéricos para evaluar la precisión, escalabilidad y capacidad del método paralelo ECB propuesto. En consecuencia, basándose en este trabajo, se puede esperar una computación efectiva del método ECB, así como una mejora en la precisión.