| 研究概要 |
鍛造シミュレータでは大規模な非線形方程式を収束計算で解くため,この部分に要する計算時間は非常に多くなる.本研究では,この部分に注目して並列化の可能性を検討した.
非線形方程式を解く部分は大きく分けると3つのサブルーチンから構成されている.つまり,マトリックス(剛性方程式)の係数計算,剛性方程式の求解(連立1次方程式の求解),解の補正係数計算の3つである.このうち,3次元解析などの大規模解析においてもっとも時間を要するサブルーチンは剛性方程式の求解部である.従って,本研究では剛性方程式の求解部分に注目し,その並列化を試みた.
剛性方程式の求解部分を並列化する方法として,共役勾配法を直接並列化する方法を開発し,ネットワークで接続されたワークステーションを並列計算機として使用した.その結果,1マスタ・4スレーブ型では解折領域の要素分割18×18×18において,ほぼ理想値に近い3.7倍のSpeed-upを得ることができる.しかし,さらにスレーブ数を増やすとSpeed-upは飽和し,著しく解析効率が低下する.この原因はマスタのデータ転送によるオーバーヘッドの増加とそれによるスレーブのidle状態時間の増加である.そのため,解折効率を向上させるにはマスタのデータ転送時間を削減しなければならない.今回並列計算機として用いたネットワーク結合型の並列計算機における転送速度は専用の並列計算機に比べて一桁以上劣る.そのため,本研究で開発した並列処理プログラムを実機の並列計算機上に実装すればさらに良好な解析結果が得られるものと考えられる.
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