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그래픽 처리장치(GPU)는 병렬적인 정보를 포함하는 문제를 해결하는데 이상적이다. 본 연구에서는 GPU 는 입자동역학과 함께 다물체 동역학 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위해 사용되었다. 수치계산을 위해서 HHT 암시적 적분 알고리즘이 사용되었다. 입자들 사이의 접촉을 판별하기 위해서 공간분할 알고리즘과 입자 거동 해석법으로 이산 요소법(DEM)이 사용되었다. 개발된 다물체 동역학 프로그램은 해는 ADAMS 프로그램의 결과와 비교 검증하였다. CPU 기반의 순차해석 프로그램과 GPU 기반 병렬 프로그램은 입자의 수에 따른 수치계산 효율성을 알아보기 위해 서로 비교되었으며, 입자의 수가 많아질수록 계산시간은 단축되었다. 본 예제에서 입자의 수가 1,300 개일 때, 순차 해석 프로그램보다 병렬프로그램이 약 5 배 가량 빠른 계산 속도를 보였다.

Graphics processing units (GPUs) are ideal for solving problems involving parallel data computations. In this study, the GPU is used for effectively carrying out a multi-body dynamic simulation with particle dynamics. The Hilber-Hushes-Taylor (HHT) implicit integration algorithm is used to solve the integral equations. For detecting collisions among particles, the spatial subdivision algorithm and discrete-element methods (DEM) are employed. The developed program is verified by comparing its results with those of ADAMS. The numerical efficiencies of the serial program using the CPU and the parallel program using the GPU are compared in terms of the number of particles, and it is observed that when the number of particles is greater, more computing time is saved by using the GPU. In the present example, when the number of particles is 1,300, the computational speed of the parallel analysis program is about 5 times faster than that of the serial analysis program.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
가스회로차단기의 성능 개선을 위한 윤곽 최적설계 손정현, 최규석, 차현경, 유완석 pp.25-30

메인롤을 이용한 대형 형상링롤링의 예비성형체 연구 강종훈, 김현준, 강성수 pp.65-70

랜덤진동환경에서 솔더접합부의 인쇄회로기판내 위치에 따른 내구수명 변화 연구 한창운 pp.45-50

풍력발전시스템 개별피치제어설계 및 피로해석에 관한 연구 노태수, 전경언, 김국선 pp.1-9

대형 냉장고 도어 힌지의 최적 설계 노유정, 윤성준, 김석로, 김지원 pp.71-78

주행모드에 따른 전기이륜차의 1회충전주행거리 시험방법에 관한 연구 길범수, 김강출 pp.37-44

초음파 임프린팅에서 금형온도에 따른 미세패턴의 전사특성 연구 박근, 민경빈, 박종환, 박창용 pp.51-57

산소가 제거된 310ºC 순수환경에서 CF8M 주조 스테인리스강의 환경 피로거동 : 수소 및 미세구조의 영향 장창희, 장훈, 조평연, 김태순 pp.11-16

복합재 코일스프링 개발을 위한 수치해석 및 실험적 연구 최복록, 오성하 pp.31-36

동적 탄성 변형 해석을 통한 고속프레스 정밀도 분석 김흥규, 정철재, 조종두 pp.79-88

머신비전을 이용한 타원형 기어 검사 시스템에 관한 연구 이응석, 박진주, 김기환 pp.59-63

스플라인 백래시에 의한 유도탄 해치시스템의 토크 외란 분석 강이석, 변영철 pp.89-99

그물망과 대량입자의 멀티 스케일 접촉해석 손정현, 전철웅 pp.17-23

참고문헌 (16건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 NVIDIA CUDATM, 2011, “NVIDIA CUDA C Programming Guide,” Version 4.1, 미소장
2 NVIDIA CUDATM, 2011, “CUDA Toolkit 4.1CUBLAS Library,” PG-05326-041_v01. 미소장
3 Negrut, D., Tasora, A., Anitescu, M., Mazhar, H., Heyn T. and Pazouki A., 2010, “Solving Large Multibody Dynamics Problems on the GPU,” Math, and Comp Science Division, ANL/MCS-P1777-0710. 미소장
4 Jeong, H. Y., Jun, C. W. and Sohn, J. H., 2013, “GPU-Based Collision Analysis Between a Multibody System and Numerous Particles,” Vol. 27, No. 4, pp 973~980. 미소장
5 Tupy, M., 2010, “A Study on the Dynamics of Granular Material with a Comparison of DVI and DEM Approaches,” UNIVERSITY OF WISCONSIN-MADISON. 미소장
6 Grand, S. L., 2007, “Broad-Phase Collision detection with CUDA,” Addison Wesley. 미소장
7 Optimum Cell Size for Contact Detection in the Algorithm of the Discrete Element Method 네이버 미소장
8 Nikravesh, P.E., 1988, “Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems,” Prentice-Hall International Inc. 미소장
9 Shabana, A.A., 2011, “Computational Dynamics 2Ed,” Wiley-Interscience. 미소장
10 Schafer, N. and Negrut, D., 2009, “On the Potential of Implicit Integration Methods for Molecular Dynamics Simulation,” Journal of Computational Physics. 미소장
11 Schafer, N. and Negrut, D., “On the Potential of Implicit Integration Methods for Molecular Dynamics Simulation,” pp.5~6. 미소장
12 Negrut D., Ottarsson G., Rampalli R. and Sajdak A., 2006, “On an Implementation of the Hilber-Hushes-Taylor Method in the Context of Index 3 Differential-Algebraic Equations of Multibody Dynamics,”DET2005-85096. 미소장
13 MSC Software, “ADAMS help,” MSC Software. 미소장
14 EM Photonics, Inc., 2011, “CULA Reference Manual Release R13(CUDA4.0). 미소장
15 Sarkar, A., 2009, “Discrete Element Method(DEM)Course Module,” PHARMAHUB, Purdue University, Lecture 7-9. 미소장
16 Sanders, J. and Kandrot, E., 2011, “CUDA by Examples : An Introduction to General-Purpose GPU Programming,” Addison Wesley. 미소장

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