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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2019.6
- 수록면
- 355 - 367 (13page)
- DOI
- 10.5050/KSNVE.2019.29.3.355
이용수
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전통적인 음향 직접 경계 요소법에서 해석 시간을 단축하려는 여러 가지 방법들을 시도하였다. 벡터연산, 병렬 연산 등을 통하여 전체적인 해석 시간을 줄일 수 있었다. 시스템 방정식을 구성할 때에 불필요하게 반복되는 부분을 별도로 처리하여 해석 속도를 증가시켰다. 시스템 방정식의 해를 구하기 위해 CPU에서 실행하도록 LINPACK, LAPACK 그리고 MKL 전용 라이브러리를 사용하여 각각의 경우에 대한 계산속도를 비교하였다. 또한, CPU와 GPU를 사용하는 혼성 프로그래밍을 하여 시스템 방정식의 해를 구할 때에 기존의 다중 CPU를 사용한 경우보다 수백 배 이상 빠른 결과를 얻을 수 있었다. 시스템 행렬이 복소, 비대칭 그리고 꽉찬 행렬형태를 갖고 있어서 직접 해법을 사용하였다. 포트란 언어와 C 언어를 사용하여 혼성으로 작성된 시스템 행렬 방정식 해법을 GPU의 CUDA 코어에서 실행시켜 고속 연산을 할 수 있었다. 개발한 직접 경계 요소법 코드를 사용하여 콘 혼의 입력 음향 임피던스를 예측한 결과는 시험결과와 잘 일치함을 나타냈다. 개발한 음향 직접 경계 요소법 프로그램을 사용하면 차 한잔 마실 시간에 수천 자유도의 음향 해석이 가능하다. 20 000 자유도 이상 그리고 200개 주파수 점에서 계산하는 음향 경계요소 문제들도 수 시간 내에 가능함을 나타냈다.
#Acoustic Boundary Element Method(음향 경계 요소법)
#Basic Linear Algebra Subprograms(BLAS, 기본 선형 대수부프로그램)
#CUDA(Compute Unified Device Architecture, 쿠다)
#CuBLAS
#Linear Algebra Package(LINPACK, 선형 대수 패키지)
#Linear Algebra Package(LAPACK, 선형 대수 패키지)
#Graphics Processing Unit(GPU, 그래픽 연산 장치)
#Vector Processing(벡터 연산)
#OpenACC(Open Accelerators, 개방형 가속기)
#OpenBEM(개방형 경계요소법)
#OpenMP(Open Multi-processing, 개방형 다중 연산)
#Parallel Processing(병렬 연산)
목차
ABSTRACT
요약
1. Introduction
2. Comparison of Analysis Time for Matrix Multiplication
3. Time Ratio Analysis of Traditional Direct BEM Analysis Parts
4. Procedures of High PerformanceComputing in Traditional Direct BEM
5. Acoustic Analysis for Short Cone Horn
6. Conclusions
References
참고문헌 (15)
참고문헌 신청
Park, S. T., 2005, Enhanced Approach Using Computational and Experimental Method for the Analysis of Loudspeaker System, Journal of the Acoustical Society of Korea, Vol. 24, No. 3E, pp. 90~98.
Kirkup, S. M., Thompson, A., Kolbrek, B. and Yazdani, J., 2013, Simulation of the Acoustic Field of a Horn Loudspeaker by the Boundary Element-Rayleigh Integral Method, Journal of Computational Acoustics, Vol. 21, No. 1, pp. 1250020-1~1250020-17.
Kirkup, S. M., 1998, The Boundary Element Method in Acoustics, Hebden Bridge, UK, Integrated Sound Software.
Sa, J. S. and Park, S. T., 2014, A Study on the Acoustic Modeling of Horn ? Analysis and Design of Acoustic Horn, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 24, No. 7, pp. 537~548.
Henriquez V. C. and Juhl, P. M. 2012, Modelling Measurement Microphones Using BEM with Visco-thermal Losses, Paper presented at Joint-Baltic-Nordic Acoustics Meeting (BNAM2012), June 18th-20th, Odense, Denmark.
Kirkup, S. M., Thompson, A., Kolbrek, B. and Yazdani, J., 2013, Simulation of the Acoustic Field of a Horn Loudspeaker by the Boundary Element-Rayleigh Integral Method, Journal of Computational Acoustics, Vol. 21, No. 1, pp. 1250020-1~1250020-17.
Kirkup, S. M., 1998, The Boundary Element Method in Acoustics, Hebden Bridge, UK, Integrated Sound Software.
Sa, J. S. and Park, S. T., 2014, A Study on the Acoustic Modeling of Horn ? Analysis and Design of Acoustic Horn, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 24, No. 7, pp. 537~548.
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