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“东方”超算助力含弹性应变能的固固相变的大规模模拟研究

2024-08-27 17:28 | 放大 缩小 |

相场模型被广泛用于研究合金的微观结构演变,在理解、预测和优化对微观结构敏感的宏观材料特性方面具有优越性。弹性应变能是模拟固固相变中晶体结构形成的一个重要因素。传统上,弹性应变能是根据著名的哈洽图良(Khachaturyan-Shatalov)理论在倒空间计算得出的。然而,在大规模模拟中,全空间傅立叶变换成为瓶颈。

近日,我中心高性能部科研人员推导哈洽图良理论在实空间中的等价数学表达形式,并基于此设计了一种误差可控的近似算法,算法大幅提高弹性能计算的可扩展性。依托中心自主可控的国产“东方”超算算力资源,实现了真实钛合金的βàωβàα相变的大规模相场模拟。模拟代码扩展到 4,096 张加速卡,约 4123 亿个自由度,弱扩展并行效率达到 99.07%

弹性能实空间近似算法

该研究成果被International Conference on Parallel ProcessingICPP)(CCF B)录用并作报告。论文第一作者为我中心博士研究生高雅倩,导师为我中心迟学斌研究员,通讯作者我中心张鉴研究员。该成果得到国家重点研发计划(2021YFB0300203)的支持。

相关成果:

Gao Y, Zhang J, Ye H, et al. Large-scale Phase-Field Simulations for Solid-Solid Phase Transformations involving Elastic Energy[C]//Proceedings of the 53rd International Conference on Parallel Processing. 2024: 377-387. https://doi.org/10.1145/3673038.3673066

责任编辑:郎杨琴

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