Proban no CESGA un novo método de cálculo para obras civís

O Centro de Supercomputación de Galicia cubre máis liñas de actividade do que unha boa parte de nós, tendo en conta a súa natureza teoricamente ligada á información e ao cálculo, pode imaxinar. En realidade, é precisamente grazas ao seu potencial para o manexo de información, á súa capacidade de cálculo e ao alto nivel das/os profesionais que traballan no seu seo, que practicamente se poden tocar, dende o CESGA, tódolos paus. A semana pasada soubemos de novos eidos de actividade: a investigación para as estruturas de enxeñaría civil. Máis polo miúdo, o centro emprazado no Campus Sur de Santiago está de actualidade por ter experimentado un novo método computacional para o devandito eido construtivo.
O seu nome é Harmonic coupled finite-strip method, (HCFSM) e constitúe, como dixemos, un método computacional para resolver problemas mecánicos relacionados coa modelización de estruturas en enxeñaría civil. O recurso, que segundo manifestan dende o CESGA é “absolutamente novo”, amosa gran potencial para o deseño de altas estruturas, pontes e compoñentes de construción, como grandes trabes de aceiro. Para o CESGA, o novo método “é moito máis rápido e preciso cós coñecidos ata o de agora, e suporía un avance no deseño de estruturas en enxeñaría civil, de demostrarse a súa validez na investigación que están a realizar científicos da Universidade de Novi Sad, Serbia, no Centro de Supercomputación de Galicia, CESGA”.
Todo isto foi dado a coñecer a semana pasada nunha visita oficial ao centro galego do profesor Lazar Stričević da Facultade de Ciencias Técnicas da Universidade de Novi Sad, Serbia, durante a conferencia The Harmonic Coupled Finite-Strip Method Implementation, na que deu a coñecer a súa investigación e os avances realizados no seu seo. O profesor Stričević está a realizar unha estancia de investigación en virtude dun acordo de colaboración asinado entre o CESGA e a Universidade de Novi Sad. A día de hoxe, informou o centro galego, estase a testar nos ordenadores do CESGA o Prototipo de Aplicación do Harmonic coupled finite-strip method, (HCFSM), “que permitirá realizar os cálculos en estruturas lonxitudinais calculando cada banda nun único procesador, o que permite cálculos moi rápidos e que poden ser repartidos nun sistema como o Finisterrae, empregando á vez uns 200 procesadores”.
O obxectivo da investigación é minimizar o tempo de execución do programa chamado FSMNE, desenvolvido polo Profesor Milašinović na Universidade de Novi Sad, a través de paralelización. “Isto implica a realización dun Test de Escalabilidade do prototipo do programa nun número elevado de procesadores, un test de rendemento de execución en IA-64 e comparalo con x86 e identificar os límites computacionais do programa”, contan fontes do centro galego.
Documentación do CESGA
O Método de Bandas Finitas, Finite-Strip Method (FSM), é un método numérico derivado do Método de Elementos Finitos, Finite-element method (FEM), que se empregan para a determinación dos efectos das cargas en estruturas físicas. A matriz de rixidez da estrutura calcúlase tomando todas as series de termos xuntos, de maneira que aínda que resulta un pouco máis complexo, é máis preciso que outras versións do FSM. Ao introducir os datos xeométricos da estrutura, as características dos materiais e os vectores de forzas máis os seus incrementos, o programa calcula a matriz de rixidez do sistema (Tensión) e a matriz de desprazamentos do sistema (Deformación).
As vantaxes que ofrece o novo método que se está probando nos supercomputadores do CESGA, Finisterrae e SVG, é que esixe menos ecuacións para a súa resolución, aínda que estas sexan máis complexas. O Harmonic coupled finite-strip method resulta máis rápido e preciso ca outros métodos, como o FEM, aínda que estea indicado sobre todo para o deseño de pontes e altas estruturas, así como para deseño de compoñentes de construción fundamentais, como trabes de aceiro, por exemplo.