基于无网格法拓扑优化的灵敏度并行及其GPU加速方法

摘要

本发明公开了一种基于无网格法拓扑优化的灵敏度并行及其GPU加速方法。它包括：对基于无网格法结构拓扑优化模型中目标函数灵敏度的计算公式进行等价变换，即变换为与结构的整体特性矩阵、自由度矢量相关的部分Q和剩余部分R的函数形式；以积分点为粗粒度的并行计算单位，遍历所有积分点，并行计算每个积分点处的Q值，并临时存储至对应的存储单元；以节点为粗粒度的并行计算单位，遍历所有节点，提取与该节点影响内所有积分点对应的Q值，并行计算每个节点处的目标函数灵敏度值S，并存储至对应的存储单元；释放临时存储Q值的所有存储单元。本发明硬件成本低，通用性强，能有效提高目标函数灵敏度计算效率，大量降低拓扑优化过程耗时。