核辐照损伤金属材料的大规模KMC模拟

动力学蒙特卡洛方法可用来模拟核反应堆第一壁材料的辐射效应和缺陷扩散,有助于理解和预测材料在辐照损伤下的微观性质和宏观变化。采用同步子域方法实现了空位跃迁过程的并行模拟。通过采用动态更新通信数据和自适应同步时间步长方法,减少通信次数和通信量,在保证准确性的情况下获得了较好并行性能。实验表明,基于同步子域的串行计算比原始串行算法时间缩短60.31%,并行算法在80核时达到39倍加速比。对于大规模问题,算法也表现出很好的并行效率,适用于大规模问题的模拟。

基于空位跃迁的KMC并行实现

动力学蒙特卡洛方法是一种随机方法,它将系统的演化过程抽象为状态到状态之间的跃迁,这种方法被广泛地应用到各种材料的演化模拟中.本文采用同步子域方法实现了空位跃迁过程的MPI并行模拟,通过自适应同步时间步长方法,在保证准确性的情况下获得较好并行性能.设计动态添加通信数据的通信方式,有效降低通信开销.数值实验表明,采用同步子域的串、并行方法同原始串行算法结果一致.同时算法在大规模问题的模拟上也表现出很好的并行效率.