High-Performance Computing for Structural Mechanics and Earthquake/Tsunami Engineering

زلزله‌ها و سونامی‌های بزرگ آسیب جدی به سازه‌های مهمی مانند عناصر زیرساختی عمرانی، ساختمان‌ها و نیروگاه‌ها در سراسر جهان وارد کرده‌اند. برای ارزیابی کمی چنین فرآیندهای آسیب و طراحی اقدامات پیشگیری و کاهش موثر، آخرین فناوری‌های مکانیک محاسباتی با کارایی بالا، که شامل کامپیوترهای telascale تا petascale هستند، می‌توانند ابزارهای قدرتمندی را ارائه دهند. پدیده های مطرح شده در این کتاب شامل انتشار امواج لرزه ای در پوسته و خاک، واکنش لرزه ای عناصر زیربنایی مانند تونل ها با در نظر گرفتن فعل و انفعالات خاک و سازه، پاسخ لرزه ای ساختمان های بلند، پاسخ لرزه ای نیروگاه های هسته ای، وقوع سونامی است. شهرهای ساحلی و طغیان سونامی با در نظر گرفتن فعل و انفعالات ساختار سیال این کتاب تمام اطلاعات لازم را برای پرداختن به این پدیده ها، از اصول محاسبات با کارایی بالا برای روش های اجزا محدود، الگوریتم های کلیدی تحلیل ساختاری دینامیکی دقیق، جریان سیال با سطوح آزاد، و تعاملات سیال-سازه، تا کاربردهای عملی با جزئیات ارائه می دهد. نتایج شبیه سازی. این کتاب بینش‌های ضروری را برای محققان و مهندسین شاغل در زمینه مهندسی لرزه‌ای محاسباتی/سونامی ارائه می‌دهد.

Huge earthquakes and tsunamis have caused serious damage to important structures such as civil infrastructure elements, buildings and power plants around the globe. To quantitatively evaluate such damage processes and to design effective prevention and mitigation measures, the latest high-performance computational mechanics technologies, which include telascale to petascale computers, can offer powerful tools. The phenomena covered in this book include seismic wave propagation in the crust and soil, seismic response of infrastructure elements such as tunnels considering soil-structure interactions, seismic response of high-rise buildings, seismic response of nuclear power plants, tsunami run-up over coastal towns and tsunami inundation considering fluid-structure interactions. The book provides all necessary information for addressing these phenomena, ranging from the fundamentals of high-performance computing for finite element methods, key algorithms of accurate dynamic structural analysis, fluid flows with free surfaces, and fluid-structure interactions, to practical applications with detailed simulation results. The book will offer essential insights for researchers and engineers working in the field of computational seismic/tsunami engineering.