Необходимость создания такой большой расчетной сетки была обусловлена спецификой решаемой задачи – моделирование формирования ореола оттаивания вокруг нефтепровода диаметром 1,2 м на участке протяженностью в 500 м. Рассматриваемый участок характеризуется сложным геолого-литологическим строением грунтов, который также включал линзы сильно-льдистого грунта. Всего на участке присутствовали 21 тип грунтов с различными теплофизическими свойствами. Учитывался также перепад высот дневной поверхности, который составлял более 35 метров.
Таким образом, для того, чтобы детально дискретизировать трубопровод и учесть сложное геолого-литологическое строение грунтов и наличие тонкого теплоизоляционного материала пеноплекс, была построена большая расчетная сетка, состоящая из 58.5 млн. узлов.
Для существенной экономии оперативной и видео памяти разработаны инновационные подходы реализации самых ресурсоемких модулей программного комплекса Frost 3D:
В математическом решателе арифметические операции над числами с плавающей запятой осуществляются с одинарной точностью (используется тип float вместо double). При этом для того, чтобы точность вычислений была не хуже, чем при использовании вычислений с двойной точностью, искомая величина, над которой осуществляются вычисления, – температура, преобразуется из всего диапазона чисел с плавающей запятой одинарной точности к диапазону, в котором происходит ее изменение при решении задачи.
Модуль построения расчетной сетки, разработанный под 64 разрядную архитектуру центрального процессора, теперь базируется на новой технологии определения заполненности исходными объектами ячеек сетки, на быстрой методике локализации коллизий между объектами и их разрешения, и на оптимизированном механизме порогового выделения и очистки памяти.
Трехмерный визуализатор результатов расчетов, разработанный под 64 разрядную архитектуру центрального процессора и графической карты, теперь выполняет предварительную обработку расчетной сетки, где формирует хешированные структуры данных. Это позволило существенно сэкономить графическую память без потери качества отображения. Помимо этого, для отображения поверхностей используются новейшие инструкции графических ускорителей Nvidia и буферы точек, позволяющие достигать при отображении многомиллионных сеток более 300 кадров в секунду.
|
Frost 3D Пакет программ для прогнозных расчетов при проектировании на многолетнемерзлых грунтах: |
|
Frost.Термо
ПО для прогнозного теплотехнического расчета
Frost.Осадка
ПО для расчета осадки грунта вследствие оттаивания
Frost.Свая
ПО для расчета несущей способности свай
Frost.Климат
ПО для оперативной климатической справки







