数字岩石物理：利用图形处理单元（GPU）计算非均匀材料的有效弹性性质
地球物理
2024-10-29 v1
摘要
本文描述了一种基于图形处理单元（GPU）并应用于三维数字图像的应用程序，用于计算非均匀材料的线性各向异性弹性性质。该应用程序还可以提取任意形状单个夹杂物的性质贡献张量。该代码可在专业 GPU 以及基础笔记本电脑或个人电脑的 Nvidia GPU 上运行。该应用程序速度极快：使用单个 A100 GPU 计算由约 700 万个体素元素（）组成的体积的有效弹性性质耗时不到 4 秒；使用单个 A100 GPU 计算 1 亿个体素元素（）耗时 3 分钟；使用单个 A100 GPU 计算 3.5 亿个体素元素（）耗时 14 分钟。提供了与解析解的若干比较。此外，还展示了对含裂纹 Carrara 大理石样品三维数字图像的各向异性有效弹性性质的评估。该软件可从永久存储库 Zenodo 下载，文稿中给出了带有 doi 的链接。
引用
@article{arxiv.2410.20441,
title = {Digital rock physics: calculation of effective elastic properties of heterogeneous materials using graphical processing units (GPUs)},
author = {Yury Alkhimenkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20441},
year = {2024}
}