GPU-accelerated stress analysis in geomechanics

Attila M. Zsaki

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Mining and Rock Mechanics

ABSTRACT: Design in geomechanics is often data-limited. This is alleviated by many simulation runs to account for the variability of material properties or the modeling of an extensively sized domain to evaluate the response of soils and rocks. Both approaches require considerable computational resources and time. The current line of graphics processing units is offering an alternative to traditional parallel computers. Through an illustrative example, this paper formulates the computation of field quantities using the boundary element method to run on graphics processing units. As a result, the computation of stresses and displacements around underground excavations were sped up by an order of magnitude. PRESENTACIONES TÉCNICAS Los diseños geomecánicos están frecuentemente muy limitados en lo referente a sus parámetros de entrada. Esto es compensado, ya sea con la simulación de muchos escenarios para lograr tener en cuenta la variabilidad en las propiedades de los materiales, o con la modelación de dominios de gran dimensión para evaluar la respuesta de suelos y de rocas. Ambas opciones requieren recursos computacionales y tiempo considerables. Las unidades de procesamiento gráfico disponibles en el momento ofrecen una alternativa a la tradicional computación paralela. A través de un ejemplo ilustrativo, esta publicación formula el uso de unidades de procesamiento gráfico para el cálculo de modelos empleando el método de elementos de frontera. Como resultado, el tiempo de cálculo de esfuerzos y de desplazamientos en las zonas cercanas a excavaciones subterráneas fue reducido en un orden de magnitud.

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Cite this article:
Attila M. Zsaki (2011) GPU-accelerated stress analysis in geomechanics in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{GEO11Paper570,author = Attila M. Zsaki ,title = GPU-accelerated stress analysis in geomechanics,year = 2011}