Nome do Projeto
Paralelização de Código Tridimensional para Simulação em Equipamento Multicore com Memória Compartilhada do Processo de Escavação e Instalação do Suporte de Túnel
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
02/12/2013 - 01/11/2016
Unidade de Origem
Área CNPq
Engenharias - Engenharia Civil
Resumo
Esta pesquisa partirá de um código já desenvolvido, implementado em elementos finitos, capaz de simular o processo de escavação de um túnel em um maciço rochoso levando em consideração as fases de escavação e instalação do suporte. Os sistemas de suporte então modelados foram um revestimento e tirantes passivos. Por revestimento, entende-se concreto projetado, anéis de concreto pré-moldado, concreto armado ou cintas metálicas. Tirantes passivos são barras de aço coladas ao maciço, ao longo de todo o seu comprimento, cuja resistência é ativada pelo deslocamento do maciço. Esse código sequencial armazena a matriz de rigidez global por meio de um esquema do tipo skyline, para minimizar o custo de armazenamento de uma matriz esparsa, e resolve o sistema linear de equações utilizando um solver baseado no método de eliminação de Gauss. Com estas características, esse código necessita de aproximadamente duzentos e quarenta horas, em um equipamento com processador Intel Core i5 3.20 GHz e 8 GB de memória RAM, para simular o processo de escavação de um túnel, em um maciço com comportamento elastoplástico, ao longo de trinta metros, repetindo trinta vezes o ciclo mostrado na Figura 1. O comportamento não linear do maciço implica a solução de sistemas de equações não lineares por um processo iterativo em duas etapas de cada ciclo. A malha utilizada tem seis mil quatrocentos e trinta e oito elementos. O tempo, demasiado longo para uma malha tão pequena, justifica a busca por alterações no código existente que permitam pleno aproveitamento das modernas arquiteturas paralelas, como os multicores, para melhorar seu desempenho.

Objetivo Geral

Esta pesquisa tem como objetivo principal a otimização de um código computacional sequencial, implementado em elementos finitos, para tornar sua utilização viável em situações complexas que exigem um elevado número de elementos. Os objetivos específicos do projeto são: substituir o atual sistema de armazenamento da matriz de rigidez global; substituir o solver. Os novos sistemas de armazenamento e solver deverão desempenhar suas tarefas com menor custo computacional e utilizarão a interface de programação OpenMP para paralelizar suas tarefas em equipamento multicore com memória compartilhada. As escolhas tanto do sistema de armazenamento como do solver serão feitas no decorrer da revisão bibliográfica; paralelizar, para obter otimizações, o restante do código, utilizando a interface OpenMP.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ALINE RIBEIRO PALIGA202/12/201301/11/2016
ALINE TABARELLI202/12/201330/08/2016
GERSON GERALDO HOMRICH CAVALHEIRO202/12/201301/11/2016
GUILHERME PIVA DOS SANTOS410/11/201401/11/2016
GUILHERME PIVA DOS SANTOS1201/08/201531/07/2016
VANESSA FATIMA PASA DUTRA202/12/201330/08/2016

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