[发明专利]结构材料辐照损伤的多GPU分子动力学模拟方法

摘要

公开了一种结构材料辐照损伤的多GPU分子动力学模拟方法，包括：进行初始化；动态地为每个节点划分网格；进行节点间通信；在GPU上建立排序的元胞列表；更新时间步长；根据粒子的坐标，找到粒子与网格编号的对应关系；预测粒子的位移、速度和加速度；计算每个粒子的受力；利用受力对粒子的位移、速度和加速度进行校正；根据系综修正速度，保证系统恒温；利用周期性边界条件，修正粒子位置；存储当前计算结果；迭代执行上述步骤直到设定步数。利用本方法，能高效快捷的模拟更大时空尺度上的材料辐照损伤过程，从微观尺度解释辐照损伤的长时间演化规律。

主权项

1.一种结构材料辐照损伤的多图形处理单元GPU分子动力学模拟方法，多个GPU位于多个节点上并且能够并行运行，所述方法包括：a.在所述多个节点上进行初始化，包括空间分配、参数读入、材料结构的生成、以及材料粒子初始位置和速度的设定；b.动态地为每个节点划分网格，每个网络容纳一个或多个粒子；c.进行节点间通信，将超出每个节点的网格区域的粒子及重叠区粒子发送到对应的其他节点；d.在所述多个节点的GPU上建立排序的元胞列表；e.在所述多个节点的GPU上更新时间步长；f.在所述多个节点的GPU上根据粒子的坐标，找到粒子与网格编号的对应关系；g.在所述多个节点的GPU上预测粒子的位移、速度和加速度；h.在所述多个节点的GPU上根据步骤d得到的排序的元胞列表，计算每个粒子的受力；i.在所述多个节点的GPU上利用步骤h得到的受力对粒子的位移、速度和加速度进行校正；j.在所述多个节点的GPU上根据系综修正速度，保证系统恒温；k.在所述多个节点的GPU上利用周期性边界条件，修正粒子位置；l.在所述多个节点上存储当前计算结果；m.迭代执行步骤b到l，直到设定步数。