Рис. 4. Вихревой след за одним сечением провода в момент времени
t
= 2
с
Заключение.
С применением технологии параллельного програм-
мирования MPI разработана программа, позволяющая эффективно
проводить расчеты аэроупругой динамики провода в потоке на раз-
личных многопроцессорных вычислительных системах. Время рас-
чета может оказаться достаточно большим: в приведенном примере
моделирование 1 с движения провода занимает 1 ч. Наиболее трудо-
емкая часть алгоритма — моделирование обтекания сечений провода.
Очевидным способом уменьшения времени расчета, если доступ-
но достаточное количество вычислительных ядер, представляется
использование 2, 3 или большего числа процессов для моделирова-
ния обтекания каждого сечения. Процедура параллельного расчета
обтекания профиля хорошо отработана [6] и не представляет принци-
пиальных трудностей. Также время расчета может быть сокращено за
счет уменьшения области моделирования вихревого следа и, следова-
тельно, сокращения числа вихревых элементов в следе.
Математическую модель движения провода можно обобщить, на-
пример, введя в рассмотрение крутку провода в качестве дополнитель-
ной неизвестной функции. Изменение модели провода в разработан-
ной программе может быть сделано достаточно просто, т.к. для этого
требуется изменить только п. 3 алгоритма, в то время как остальные
этапы остаются неизменными. Точность численного решения урав-
нений движения провода может быть повышена в результате замены
тригонометрических базисных функций на собственные функции ма-
лых колебаний провода, предварительно найденные каким-либо при-
ближенным методом.
Автор благодарит Межведомственный суперкомпьютерный центр
РАН за предоставленную возможность использования кластера
МВС-100к.
Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ для го-
сударственной поддержки молодых российских ученых — кандидатов
наук (проект МК-6482.2012.08)
.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
73