Implementation of parallelization in Finite Element Analysis
Translated title
Indplementering af parallelisering i et element metode program
Author
Cramer, Daniel Dalgaard
Term
4. term
Education
Publication year
2018
Submitted on
2018-06-08
Pages
70
Abstract
This thesis develops a C# program to identify soil strength and deformation parameters from target non-linear load-displacement data using finite element analysis. Synthetic target curves with known parameters are generated with the non-associated Mohr-Coulomb material model to provide a controlled basis for evaluation. Parameter identification is cast as an optimization problem and is therefore computationally demanding; several parallel programming models are surveyed and one is adopted as the backbone of the implementation. Different parallelization strategies are implemented and assessed with attention to thread safety, overhead, and over-parallelization, and in light of theoretical speedup and scalability. The program compares simulated and target responses using established error measures and applies acceptance criteria to judge the fit across multiple datasets. Finally, the achieved speedup of the parallel implementation is measured. The work presents the program structure, limitations, convergence aspects, and results from tests on parameter recovery and performance.
Denne afhandling udvikler et C#-program til at bestemme jordens styrke- og deformationsparametre ud fra målkurver for ikke-lineær last-forskydning ved brug af finit element-analyse. Kontrollerede målkurver med kendte parametre genereres med den ikke-associerede Mohr-Coulomb materialemodel som grundlag for vurdering. Parameterbestemmelsen formuleres som et optimeringsproblem og er derfor beregningstung; flere parallelle programmeringsmodeller gennemgås, og én vælges som rygraden i implementeringen. Forskellige paralleliseringsstrategier implementeres og evalueres med fokus på trådsikkerhed, overhead og over-parallellisering samt teoretisk hastighedsforøgelse og skalerbarhed. Programmet sammenligner simulerede og måldata ved hjælp af etablerede fejlmål og anvender acceptkriterier til at vurdere tilpasningen på tværs af datasæt. Afslutningsvis måles den opnåede hastighedsgevinst af paralleliseringen. Arbejdet præsenterer programmets opbygning, begrænsninger, konvergensforhold samt resultater fra test af parameterbestemmelse og ydeevne.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]