Desarrollo de un software de elementos finitos en 2D aplicado al electromagnetismo usando GPU y CUDA C [recurso electrónico] / José Ángel Beltrán Pérez ; director, Juan Mauricio Díaz Chacón

Abstract

En esta tesis se desarrolla un Software de Elementos Finitos en 2D (EF-2D) mediante el cual se pueden realizar simulaciones de diversos modelos electromagnéticos usando GPU y CUDA C. Para lograr dicho objetivo, se generan mallas de estos modelos, a través del software libre Gmsh, cuyos parámetros son descritos en archivos de texto para su uso posterior. El software desarrollado es capaz de incorporar las características físicas y las condiciones de frontera respectivas de cada modelo. A su vez, en este software se implementan diversas formulaciones electromagnéticas en 2D. Mediante el uso del lenguaje de programación CUDA C y de hardware GPU, se realiza la resolución del sistema de ecuaciones matricial de los modelos. A su vez, se realiza el desarrollo de una interfaz gráfica, la cual tiene integrado las formulaciones implementadas para interactuar con el usuario final. Este software es capaz de generar archivos de texto derivados de la etapa de post-procesamiento para su visualización en el software libre Gmsh. Después de esto, se puede realizar el despliegue gráfico de los resultados obtenidos de este software usando el software libre Octave. Finalmente, se lleva a cabo una etapa de validación y desempeño del software desarrollado empleando diversas soluciones analíticas, tomadas de la literatura eléctrica.