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Dissertações defendidas - Defesas marcadas - Teses defendidas



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Número
362  
Aluno
Gabriela Moreira Azevedo
Orientador
Samuel Silva Penna Currículo Lattes
Linha de Pesquisa
 
Título da defesa
Implementação Paralela para Análises Estáticas Lineares pelo Método dos Elementos Finitos
Número de páginas
 
Data da defesa
08/11/2019
Local
sala 4409
Horário
14h
Banca Examinadora
Prof. Dr. Samuel Silva Penna (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ramon Pereira da Silva - Coorientador (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Roque Luiz da Silva Pitangueira (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Rodrigo Weber dos Santos (UFJF)
Resumo
Na análise estrutural por elementos finitos, a representação de estruturas e fenômenos complexos é cada vez mais recorrente e acaba exigindo uma quantidade cada vez maior de graus de liberdade dos modelos. Esta condição representa um problema significativo de performance e demanda de memória quando considera-se as etapas de montagem e resolução dos sistemas de equações. Dessa forma, faz-se necessário o uso de computadores de fina tecnologia e alta performance. Contudo, o uso destas máquinas especializadas é extremamente ineficiente quando considerado o seu custo e, conforme o avanço da tecnologia, a necessidade de ocasional substituição. Visando resolver esse impasse, tem-se dado atenção para soluções que façam uso de computadores paralelos. Nesta modalidade da computação, um problema grande e complexo é dividido em pequenas porções, que são resolvidas de forma independente em diferentes computadores. Assim, a computação paralela tem como vantagens a menor demanda de capacidade em componentes como memória e processador, além da possibilidade de fácil expansão do sistema distribuído. Entretanto, a concorrência de tarefas demanda algoritmos diferentes em relação às rotinas sequenciais, principalmente quando objetiva-se a alta performance. Também, para que os resultados da computação paralela sejam superiores, a divisão das tarefas deve ser realizada de forma que todos os processos terminem seus trabalhos ao mesmo tempo, evitando a ociosidade de processadores, juntamente com o mínimo de comunicação possível. No caso do método dos elementos finitos, devem ser utilizadas metodologias que realizem a divisão homogênea dos elementos entre os processadores ao mesmo tempo que minimizem as fronteiras entre as divisões. Desta forma, as determinações para evitar desperdício computacional distribuindo cargas iguais de trabalho e gerar menor comunicação entre processadores é atendida. Portanto, este trabalho tem como intuito uma implementação paralela para o método dos elementos finitos. Para tanto, a implementação foi realizada usando o sistema computacional INSANE (INteractive Sructural ANalysis Environment), desenvolvido na linguagem de programação Java, segundo o paradigma de Orientação à Objetos, e o padrão MPI (Message Passing Interface) de comunicação de dados entre computadores. 
Palavras-chave
Computação Paralela, Elementos Finitos, HPC, MPI
Dissertação no formato PDF
 

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