Aperfeiçoamento de um programa de otimização topológica de estruturas contínuas sujeitas a restrição de tensão

Abstract

Problemas de otimização topológica são, por natureza, de grande escala, exigindo considerável esforço computacional para sua solução. Dessa maneira, é fundamental desenvolver algoritmos eficientes que resolvam em tempo hábil problemas de interesse prático. Esse trabalho trata do desenvolvimento continuado de uma ferramenta numérica de otimização topológica com restrição de tensão. Particular atenção é dada à solução de sistemas lineares, etapa crítica em termos de tempo de computação durante a solução do problema. Uma biblioteca que realiza a solução paralela de sistemas lineares esparsos utilizando o protocolo de comunicação MPI foi incorporada ao código, aprimorando sua performance. Além disso, certas rotinas do algoritmo foram paralelizadas com o uso de OpenMP. Resultados que permitem aferir o desempenho do novo código são apresentados.

Topological optimization formulations lead to large scale problems, requiring extensive computational effort to be solved. Developing performing algorithms is of capital importance in order to be able to solve practical problems. This work deals with the improvement of a code for topological optimization with stress constraints. In particular, a library which solves sparse linear systems in parallel using MPI for communication is used. Furthermore, certain routines are made parallel using OpenMP directives. Some performance results show the speedup obtained in multi-core processors.