MPI并行計算在鑄造充型模擬中的實現(xiàn).pdf

1、在鑄造領(lǐng)域中，鑄件充型過程對鑄件的質(zhì)量有著重要的影響。采用數(shù)值計算方法，不僅可以模擬出液態(tài)金屬在鑄型中的流動狀態(tài)，并根據(jù)模擬得到液態(tài)金屬的流動速度，壓力等變化規(guī)律優(yōu)化澆冒口系統(tǒng)設(shè)計，防止?jié)驳乐形鼩?，消除流股分離現(xiàn)象以避免氧化，減輕液態(tài)金屬對鑄型的沖蝕，而且可以模擬出液態(tài)金屬的溫度分布，從而預(yù)測澆不足，冷隔等缺陷，為后續(xù)的凝固過程模擬分析提供條件。在串行程序的模擬下，所需的時間往往很長，嚴重延長了制定一個鑄件最終工藝方案的過程。并行計算的

2、應(yīng)用正可為此問題的有效解決提供了有力的保證。
　　并行計算，就是在具有多個CPU的并行計算機上進行并行程序設(shè)計，顯式地說明計算中不同部分如何在不同處理器上同時執(zhí)行，實現(xiàn)多組計算任務(wù)同時進行，使原來按序列依次進行的計算工作并行完成。與傳統(tǒng)的串行計算相比，其優(yōu)點是具有巨大的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理能力，可以加快速度，節(jié)省投入，變相突破物理極限的約束。本文的并行硬件環(huán)境實現(xiàn)是由局域網(wǎng)中的三臺不同體系結(jié)構(gòu)的普通PC構(gòu)成的異構(gòu)機群平臺，而并行軟件

3、環(huán)境是采用應(yīng)用最廣泛的標準化的消息傳遞并行語言庫MPI的最新實現(xiàn)版本MPICH2和Visual C++6.0結(jié)合來實現(xiàn)。
　　通過對某一鑄件三維模型的均勻網(wǎng)格剖分，獲取網(wǎng)格的相關(guān)數(shù)據(jù)并編寫其讀取程序。且在WINDOWS環(huán)境下用C++語言和MPI庫函數(shù)對鑄件充型過程中的數(shù)值模擬方法中的SOLA－VOF法的數(shù)學(xué)模型進行并行程序的設(shè)計。后通過程序的調(diào)用和調(diào)試，模擬鑄件的充型過程。并基于所構(gòu)建的并行環(huán)境，分別以不同節(jié)點數(shù)目和不同網(wǎng)格數(shù)目的