Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


РАЗРАБОТКА ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВА- НИЯ МАКРОКИНЕТИКИ СВС В ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЯХ

Работа №92891

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

программирование

Объем работы47
Год сдачи2020
Стоимость4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
79
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССА СВС И ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 7
1.1. Общая информация о СВС 7
1.2. Преимущества СВС 14
1.3. Обзор программных комплексов, используемых для
моделирования СВС 15
1.3.1. LAMMPS 15
1.3.2. NAMD 15
1.3.3. GROMACS 16
1.3.4. HOOMD 16
1.4. Обзор программных систем для распараллеливания 16
1.4.1. OpenMP 17
1.4.2. MPI 19
1.4.3. Charm++ 21
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССА СВС В СРЕДЕ С ПЛОТНОЙ УПАКОВКОЙ ЧАСТИЦ 23
2.1. Генерация структуры упаковки и трехмерной сетки узловых
точек для структуры упаковки 23
2.2. Математическая модель процесса СВС 25
2.3. Математическая модель для задачи диффузионной кинетики и
процедура ее численного решения 29
2.4. Вычислительные схемы Кранка-Николсона для сеточного
решения уравнения теплопроводности 30
ГЛАВА 3 РЕАЛИЗАЦИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ И ЕЕТЕСТИРОВАНИЕ 35
3.1. Выбор средств разработки 35
3.2. Описание программы 36
3.2.1. Схемы распараллеливания 38
3.2.2. Краткий алгоритм программы 38
3.2.3. Алгоритм для диффузионной задачи 40
3.2.4. Отображение на сетку 41
3.2.5. Блок-схема для задачи теплопередачи 42
3.3. Тестирование и результаты 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46

С развитием науки и техники всё ощутимее и ощутимее становится
потребность в материалах с особыми свойствами, такими как высокая
прочность и жаростойкость, сложная форма и строение.
Одним из методов решения задачи производства материалов с необычными свойствами является самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), этот метод представляет из себя экзотермическую
реакцию, продвигающуюся по образцу, послойно путём теплопередачи.
СВС основывается на принципе максимального использования химической энергии реагирующих веществ, что позволяет избежать использования дополнительных ресурсов в процессе производства и оптимально
организовать высокоэффективные технологические процессы. Так же СВС
процессы обладают эффектом самоочистки за счёт высокой температуры
протекания реакции, это позволяет получать более чистые, чем исходные
материалы, итоговые продукты [1].
Продукты СВС получили широкое распространение в современном
мире. Они используются для производства:
- твердых сплавов и абразивов, высокотемпературной конструкционной и жаростойкой керамики;
- материалов для электроники и электротехники и современных
сверхпроводящих материалов;
- коррозионно-стойких защитных и износостойких покрытий;
- катализаторов в химической промышленности;
- материалов с памятью формы для медицины.
Однако при необходимости получения новых соединений приходится проводить множество экспериментов с редким дорогостоящим оборудованием и, зачастую, дорогостоящими компонентами.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

В ходе работы были проанализированы уже существующие программы, способные выполнять подобные функции, выявлены их особенности, достоинства и недостатки, проанализированы существующие наборы
инструментов параллельного программирования, на основе анализа, принято решение об использовании инструментария MPI.
В рамках программного комплекса, разработана параллельная программа для моделирования макрокинетики СВС в гетерогенных порошковых смесях. В процессе работы были проведены испытания, показавшие
работоспособность разработанной программы.


1. ИСМАН [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://www.ism.ac.ru/rus/cBo6ogHbiH3ara. с экрана.
2. Мержанов А. Г. Концепция развития СВС как области научно-технического прогресса - Черноголовка: Территория, 2003 - 368 с.
3. LAMMPS Molecular Dynamics Simulator [Электронный ресурс]: - Ре-жим доступа: Ййр8://1аштр8.8апб1а.доу/3агл. с экрана.
4. NAMDScalableMolecularDynamics [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/3агл. с экрана.
5. Wikipedia [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/NAMDcвoбoдный Загл. с экрана.
6. GROMACS [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://www.gromacs.org/About_Gromacscвoбoдный Загл. с экрана.
7. Wikipedia [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/GROMACS свободный Загл. с экрана.
8. HOOMD-blue [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://glotzerlab.engin.umich.edu/hoomd-b1ue/3агл. с экрана.
9. Intel Software [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https: //software. intel .com/content/www/ru/ru/develop/articles/writing- parallel-programs-a-multi-language-tutorial-introduction.html свободный Загл. с экрана.
10. Wikipedia. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/OpenMP, свободный. - Загл. с экрана.
11. ARom. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://ccfit.nsu.ru/arom/data/openmp.pdf, свободный. - Загл. с экрана.
12. Wikipedia [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://en.wikipedia.org/wiki/Message_Passing_Interface свободный Загл. с экрана.
13. Wikipedia [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Charm%2B%2B свободный Загл. с экрана.
14. СЬагш++[Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://charmplusplus.org/ свободный Загл. с экрана.
15. Ковалев О.Б., Беляев В.В. Математическое моделирование металло-химических реакций в двухкомпонентной реагирующей дисперсной смеси // Физика горения и взрыва. - 2013. - Т. 49. - № 5. - С. 64-76.
16. Иордан В.И., Шмаков И.А., Кургумбаев М.Е. Математическое моде-лирование СВ-синтеза интерметаллических фаз с учетом стационар-ного режима диффузионной кинетики в «мезоячейках» периодической структуры порошковой смеси // Математика и ее приложения: фунда¬ментальные проблемы науки и техники: сборник трудов всероссий¬ской конференции, Барнаул, 24-26 ноября, 2015. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2015. - 446 с. - С. 264-272.
17. Панченко Ю.А., Иордан В.И. Алгоритмические основы и схемы рас-параллеливания расчетов макрокинетики СВС с учетом дискретно-континуальных представлений о SD-структуре порошковой смеси // Высокопроизводительные вычислительные системы и технологии. - 2018. - № 2(9). - С. 54-62
18. Разностные уравнения / А. А. Самарский, Ю. Н. Карамзин - М.: Зна-ние, 1978.
19. Методы решения сеточных уравнений / А. А. Самарский., Е. С. Нико¬лаев - М.: Наука, 1978. - 590 с.
20. Texas advanced computing center [Электронный ресурс]. - Режим дос-тупа: https://pages.tacc.utexas.edu/~eijkhout/pcse/html/mpi-shared.html,
свободный. - Загл. с экрана.
21. The University of Illinois. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://wgropp.cs.illinois.edu/courses/cs598-s16/lectures/lecture36.pdf, свободный.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (130793)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.