一种基于CPU+GPU异构并行计算的透平机械叶片固有频率特性分析方法

摘要

本发明提供了一种基于CPU+GPU异构并行计算的透平机械叶片固有频率特性分析方法，先按照待分析的透平机械叶片的三维模型和材料参数建立有限元模型，对叶片进行预应力分析；其次进行叶片网格数据预处理，在CPU和GPU上同时计算单元的刚度矩阵和质量矩阵，并组装为叶片的总刚度和质量矩阵；再对叶片和轮缘的约束条件进行设置，包括边界的刚性和弹性位移约束，叶根‑轮缘或连接件的接触耦合，修正总刚度矩阵；然后用CPU+GPU异构并行算法提取总刚度和质量矩阵的广义特征值和特征向量；之后将特征值和特征向量转化为叶片的频率以及振型并输出；最后判断固有振型的振动类型，据此绘制叶片的频率曲线分布，振动安全图或坎贝尔图。