计算结构力学中的子结构方法

在对大型结构物进行结构分析时，由于平衡方程中矩阵阶数的庞大，一些常规的计算方法往往不能满足实际需要。计算结构力学中的子结构方法由于充分考虑了结构与载荷的对称与往复循环性，使总刚度阵的阶数大为降低，极大地减少了求解的时间，因此，这一方法具有重要的实际意义。     

基于子结构建模方法的虚拟式模态分析仪的实现

为了解决实验模态分析和计算模态分析之间的兼容性问题,并快速简洁以及准确地实现几何结构建模,根据模态分析的基本原理,引入子结构的思想,提出一种基于子结构面向图元对象的结构模型,从而在实验模态分析和计算模态分析的不同层次之间采用统一的架构.进而利用虚拟仪器技术和OpenGL三维图形接口技术,实现了模态分析仪的输入输出功能,成功研制出虚拟式模态分析仪,并成功应用于机械结构的模态试验和分析.     

箱形结构强度分析的子结构法

针对小型计算机内存不足的特点，采用有限元分析中的子结构法，将箱形结构分成三块进行耦合计算，实测数据与计算结果基本一致，为用小型计算机计算较复杂结构提供了一种新途径。     

动态子结构方法在弹性连接系统中的应用

本文讨论了弹性连接在动态子结构方法中的影响，得到了在此条件下的动力方程。这将使动态子结构方法在研究复杂结构的动特性、动力响应及动力修改中得到更广泛的应用。     

考虑连接动态特性的子结构综合方法

在Jetmundsen基于频响函数的子结构综合方法的基础上,引入子结构间的相关项（各子结构间已连接的自由度）和连接部件的动态特性,提出了考虑连接部件动态特性的子结构综合方法.应用该方法对3个子结构进行了子结构综合分析实验,并给出其在结构优化设计中的一个应用.实验结果表明该方法正确有效.该子结构综合方法是Jetmundsen方法的改进,使子结构连接不再局限于刚性连接,并具有易于实现结构优化设计等优点.     

基于网络并行计算的结构损伤动力有限元分析

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向。用网络并行思路探讨了结构损伤动力有限元并行分析算法的实现方法,并在曙光－1000A分布式并行计算机进行了测试。通过对实验数据的分析,讨论了该算法的并行效率。     

动力子结构理论在振动模态分析中的应用

本文介绍了结构动力分析方法中的Craig Bampton固定界面子结构法、Guyan子结构静力缩聚法和Kuhar子结构动力缩聚法的基本理论 ,并在MATLAB5 2平台上通过一个实例编程计算加以说明、分析这三种方法的优缺点及其适用性     

在Multi—Transputer System上求解板的临界载荷的并行算法

给出了求解板的临界载荷的并行算法。它是通过对结构进行适当分割及编号，利用有限元法构造适当的数学模型，针对该数学模型并以Ｍｕｌｔｕｉ－Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ为模型机，设计并行算法。文中给出了具体算例，表明了该并行算法的有效性与可行性。     

基于网络并行计算的分布式并行遗传算法的结构优化

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向．在网络并行环境下探讨了并行遗传算法进行结构优化设计及其算法的实现方法．并在四台PC机组成的网络平台上,进行了桁架结构优化设计的数值测试．计算结果表明,设计的并行算法在网络并行计算环境中具有较高的加速比和效率,同时验证了并行遗传算法用于结构优化是可行的和有效的．     

多线程的多特征粒子滤波跟踪并行算法

多特征粒子滤波较传统粒子滤波跟踪精度高,其运算量大,跟踪实时性差．文中结合多特征粒子滤波的算法特点,提出了基于多线程的多特征并行模型,在算法实施上采用多线程与多特征进行匹配,并分析了该模型的并行效率以及各特征间通讯机制的协调性．实验结果表明：该并行算法提高了多特征粒子滤波两倍以上的效率．     

非结构网格上双曲守恒律的并行算法研究

针对Euler方程的求解问题,在分布式存储环境下,提出一种适合于非结构网格上的并行算法。采用区域分解算法,适当处理网格,使每台处理器保持负载平衡。采用GMRES隐式时间离散格式、当地时间步长等加速收敛方法,通过对绕NACA0012翼型、ONERA M6机翼以及DLR-F6翼身组合体无黏流动数值模拟,验证了该方法具有较高的加速比和并行效率,适合在MIMD模式下进行大粒度科学计算。     

求解喷流问题的一种有效的并行算法

采用笔者提出的异步并行计算技术,利用局域网并行求解流体力学中的经典问题,平面渠喷流问题。该方法不仅并行处理效率高,而且与权威结果(串行计算)进行比较,计算结果令人满意。基于网络环境的分布式并行计算中,通常局域网的底层通信协议多为以太网协议,而以太网采用的是总线通信和信道竞争两种技术,这样就存在通信冲突率提高、通信效率低下的问题。为解决网络环境的分布式并行计算中通信开销在的问题,文中采用了一种有序通信的思想,从而有效地回避了通信冲突的问题,取得了较好的效果。     

多核系统的多线程并行计算分析

基于多核系统下编程环境的变化,比较了各类编程语言对并行计算的支持情况,并利用多线程实现了多核系统下定积分计算,结果表明在多核环境下多线程技术有良好的应用价值。     

基于属性相关分析的离群数据并行挖掘算法

针对高维海量数据集中的局部离群数据,利用并行计算和属性相关性分析思想,给出了一种离群数据并行挖掘算法。该算法首先由主节点分配属性相关分析任务,各个子节点并行查找数据集中的冗余属性,将其冗余属性传回主节点,并由主节点删除;其次,主节点分配搜索任务,各子节点采用微粒群算法,并行搜索局部离群子空间;再次,由主节点对局部离群子空间合并计算后,确定全局离群数据;最后,在MPICH2-1.0.3的并行计算环境下,采用恒星光谱数据作为数据集,实验结果验证了算法的正确性和有效性。     

非线性控制系统平行计算的基础

众所周知,多重子结构法中子结构的凝聚与次序无关,由计算结构力学与最优控制的模拟理论自然可证明时段的消元也与消元次序无关,这就为非线性控制系统进行平行计算打下了基础.采用结构力学方法计算最优控制问题,其关键步骤是时段的消元.本文考虑的非线性控制系统,其动力方程为     

基于FLUENT和集群对扩压器流场的并行数值模拟及分析

在边界条件和初始条件相同的情况下,分别改变锥形扩压器的扩散角及渐扩管的长宽比,基于FLUENT软件和高性能集群对扩压器内流速的衰减特性及扩压性能进行了数值模拟及分析. 研究结果表明:在渐扩管长宽比一定的情况下,渐扩管效率随着扩散角的增大先增大后减小;在扩散角不变的情况下,渐扩管效率随着渐扩管长宽比增大而增大. 因此,用适当的扩散角或增大渐扩管长宽比的方法可得良好的压力恢复. 关于并行计算,当核数目不变时,随着网格数量的增加,并行效率呈增加趋势但增大的幅度越来越小;当网格数不变时,随着核数目的增加,并行计算效率呈减小的趋势. 本预测结果可为扩压器的优化设计及工程应用提供参考.     

基于多核CPU的遥感去雾并行算法研究

针对数据量较大的遥感影像进行去雾处理时出现的运行效率低下或者是计算无法进行的问题,提出了多核CPU并行去雾算法。首先对影像进行分块分割,再根据滤波影响域对分块影像进行扩边,并建立影像索引,然后将分块影像分配给不同的CPU内核进行去雾处理,最后利用影像索引将去雾处理后的分块影像进行合并。实验表明,经本文改进的并行去雾算法与传统暗通道去雾算法的去雾效果一致,而算法的执行效率得到了提高,具有很强的实用价值。