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第 38 卷 第 1 期 张朝金等: 射线模型 Bellhop 的并行化处理 5
0 2.5
1
2.0
2
ງए/km 3 ག˔/T10 5 1.5
4 1.0
5
0.5
6
1500 1510 1520 1530 1540 1550 1560 1570
0
ܦᤴ/(mSs -1 ) -0.2 -0.1 0 0.1 0.2
͜୧૯ܿᄊࣀप/dB
图 4 Munk 声速剖面
(a) Bellhopᄱࠫ̆BellhopMPፇ౧ᄊឨࣀѬ࣋
Fig. 4 Munk sound speed profile
2.5
100 2.0
0.5
1.0 90 1.5
1.5 80 ག˔/T10 5
ງए/km 2.5 70 ͜୧૯ܿ/dB 1.0
2.0
3.0
0.5
3.5
4.0 60 0
-0.2 -0.1 0 0.1 0.2
4.5
͜୧૯ܿᄊࣀप/dB
50
0 20 40 60 80 100 (b) BellhopCᄱࠫ̆BellhopMPፇ౧ᄊឨࣀѬ࣋
ᡰሏ/km
图 6 深海情况下不同版本 Bellhop 模型的声场计
(a) Bellhop
算结果误差分布
100
0.5 Fig. 6 The error distribution of different versions
1.0 90 of Bellhop in deep water
1.5
2.0
ງए/km 2.5 80 ͜୧૯ܿ/dB BellhopC 计算结果一致,误差的产生是由于浮点数
数值计算的结果显示 BellhopMP 与 Bellhop、
70
3.0
3.5 的表示及累积误差,对声场计算的精度没有影响,这
4.0 60
验证了 BellhopMP 计算的准确性。同时,由浅海和
4.5
50 深海环境下的声场计算结果可以看出,基于高斯波
0 20 40 60 80 100
ᡰሏ/km 束的射线模型可有效实现水下声场的计算,在浅海
(b) BellhopC
中声线相互干涉从而体现简正波传播特征,而在深
100
0.5 海中可有效给出声影区和会聚区的声场值。
1.0 90
1.5 80 3 并行效率
2.0
ງए/km 2.5 70 ͜୧૯ܿ/dB 本文使用Intel(R) Core(TM) i7-4770K CPU@
3.0
3.5
3.50 GHz 和 Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1505M
4.0 60
v6@3.00 GHz 两种 CPU 进行并行计算效能的测
4.5
50 试, 两种 CPU 都是 4 个核心, 在超线程技术的
0 20 40 60 80 100
ᡰሏ/km
支持下,可以进行 8 个线程的同时计算,以发挥
(c) BellhopMP
CPU的最大计算能力。操作系统均为Windows 10。
图 5 深海情况下 Bellhop、BellhopC 与 BellhopMP
对于所有算例分别使用 Bellhop、BellhopC、Bell-
的声场计算结果
Fig. 5 The sound field computed by Bellhop, Bell- hopMP(依次设置线程数为 1∼8)、BellhopMP(默认
hopC and BellhopMP in deep water 参数,使用全部可用的线程数) 计算 100 次,统计