面向超精密切削加工的并行分子動(dòng)力學(xué)仿真研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得精密加工技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的微米級(jí)進(jìn)入到了納米級(jí)領(lǐng)域。分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，溝通宏觀與微觀方面表現(xiàn)突出，因此這項(xiàng)技術(shù)目前得到了廣泛的應(yīng)用。然而，分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)的發(fā)展受到了仿真模型較小，計(jì)算速度太慢，模擬切削速度太高等一系列因素的限制，所以迫切需要一種新技術(shù)來克服這些困難。并行分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)就是這樣的一種新技術(shù)，它在原來的分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上加入并行的思想，用并行的優(yōu)勢(shì)來彌補(bǔ)原仿真的不足。此項(xiàng)技

2、術(shù)的應(yīng)用可以提高運(yùn)算速度，擴(kuò)大仿真規(guī)模，使之更加接近于實(shí)際，從而促進(jìn)超精密加工微觀機(jī)理的研究。 本文主要就并行計(jì)算技術(shù)和基于切削加工的分子動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)的結(jié)合進(jìn)行了研究，通過在Linux系統(tǒng)下對(duì)切削過程進(jìn)行的并行分子動(dòng)力學(xué)模擬，為研究微觀切削機(jī)理提供可靠的分析數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 主要采用科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言FORTRAN與并行庫(kù)MPI，研究了三種不同的并行編程算法，比較其優(yōu)缺點(diǎn)并優(yōu)化選用一種算法編制程序進(jìn)行仿真計(jì)算，并通過將串行程