区域分解并行有限元计算方法研究

按照区域分解算法"分而治之"的思想,研究了在普通PC机群上实现大规模并行有限元计算的方法.针对PC机群的特点,有限元计算数据采用分布式存储策略,方程组的求解采用并行预处理共轭梯度算法.采用C 语言及MPI消息传递接口开发了基于PC机群的并行有限元计算程序,利用6台计算机对247 871个单元的有限元模型进行了并行求解,并行加速比达到5.26.验证了程序的可靠性和高效性.     

结构高性能计算中的并行有限元方法

综述了在结构高性能计算中的并行有限元方法的研究现状,其中包括利用普通微机构建的并行计算集群(通常称为Beowulf系统),对该领域的未来发展趋势作了展望;指出了在未来结构高性能计算中,网络并行计算集群环境下的并行有限元方法必定成为一种重要的必不可少的方法。     

二维Helmholtz方程Dirichlet问题的重叠型区域分解算法:并行交替法

探讨Helmholtz方程的Dirichlet问题的重叠型区域分解方法,建立离散的算法格式,证明近似解的误差估计.     

一种基于PVFS的并行核外计算方法

针对传统的并行核外编程复杂、虚存系统性能不理想的问题,提出一种基于PVFS的并行核外计算方法,描述了其软件层次结构、数据访问策略及实现,为工作站机群用户提供了方便的编程接口以及核外数据的全局视图.实验结果表明,该方法扩展了可有效解决的核外问题规模,大数据量时的计算性能优于虚存系统.     

自然对流问题的并行两步有限元算法

提出了两种基于完全重叠区域分解的并行两步有限元算法,用于求解二维/三维时变自然对流问题。时间离散化分别采用一阶隐式欧拉公式和二阶克朗克-尼科尔森公式。这些算法基于低阶元对计算速度、压力和温度的非线性,基于同一网格上的高阶元对求解线性近似,并对算法的稳定性进行了分析。通过数值实验验证了算法的有效性和准确性。     

一种无界区域上椭圆边值问题的重叠区域分解算法

主要研究了一种扇形无界区域上椭圆边值问题,采用重叠区域分解算法．并分析了该算法的收敛性和收敛速度,最后对其进行了有限元处理．该算法对处理此种区域是有效的．     

故障分解的并行测试生成算法

并行测试技术是解决当今大规模电路测试难题的一个重要手段,故障分解又是基本的并行测试方法,详细论述了故障分解的作两种故障分解算法的基本模型,并且在实现了一个基于ＦＡＮ算法的并行测蔗生成系统的基础上详细说明了故障分解的并行测试生成算法的具体实现。     

Ada程序的一种并行分解策略

提出一种对Ａｄａ程序进行大粒度并分解的策略，其实现可在单机原有Ａｄａ编译系统的基础上经济改造，扩充而成，根据这一策略实现的软件系统已安装在两种多机环境中。     

多核计算下气象研究程序的并行化研究

针对多核计算环境下气象计算的并行化这个难题,在分析气象计算并行化步骤的基础上,从气象计算方法间并行,程序模块间并行和程序模块内并行3个角度描述了气象研究程序的一般并行化过程。并以一个气象研究模式为例,分析了其并行化的过程。在模拟实验中,对广泛应用于气象计算的蒙特卡洛方法进行了并行化。实验结果表明,所提出的方法能减少约20％的执行时间。     

面向CFD的交互式并行化技术研究

面向计算流体力学(CFD)研究了交互式并行化技术,开发了并行化系统Paractive。介绍了CFD程序并行化的区域计算模型及区域相关的概念：在区域计算模型中程序是区域操作的有序组合,区域相关则是区域操作之间的相关性。由于区域操作对大块数据进行整体操作,因此区域计算模型和区域相关非常适合开发数据并行性,有利于降低分析的工作量和难度。针对交互式并行化提出了基于程序对象树的增量分析技术及静态性能预测技术。最后给出了系统的测试数据。     

面向对象的MPI网络并行有限元程序开发

以区域分解算法为基础,按照面向对象的程序设计方法,采用C 语言开发了PC机群环境下MPI网络并行有限元计算程序.     

面向服务的有限元并行计算网格系统设计

为了提高有限元法计算的速度和共享网络资源,结合目前主流的网格系统体系结构和有限元并行求解算法,提出了面向服务的有限元并行计算网格系统的总体框架,讨论了有限元并行计算基本理论和基于Web Services技术的计算网格系统设计方法．     

全主元高斯消去法在有限元并行计算中的应用

介绍了一种求解有限元问题的直接并行算法——全主元高斯消去法,给出了算法原理与运用Java多线程和MPI并行编程方法实现该算法的过程,并用该算法计算了一个实例．     

有限元问题的并行求解

根据有限元结构的特点，可以使总体有限元网格成为一列覆盖结构，并利用单元内部计算的独立性，实现了限元方程的并行求解。文中的两个并行计算过程实现了树形结构递归计算，描述了有限元问题的并行求解过程。     

电磁场有限元分析的快速数值方法研究

有限元理论及技术对于求解大规模有限元方程至关重要的快速算法研究尚存许多问题.提出了一种目标区域定位算法并与波阵法联合使用的新数值技术,分析了新算法的原理及其在非线性条件下的应用.阐述了在磁矢量(MVP)有限元中的实现,最后给出计算实例.结果表明,采用新方法可以节约大量计算机资源,是一种鲁棒性较好的数值技术,对大规模电磁场数值计算也有良好的应用前景.     

基于递推随机有限元法的结构可靠度指标计算

将递推随机有限元法与验算点法结合,提出了一种基于递推随机有限元法（RSFEM）的随机结构可靠度指标计算方法。数值结果表明,与基于Taylor展开的二阶摄动随机有限元方法比较,新的数值方法能够对随机结构的可靠度指标进行更好的逼近,其结果与MC模拟结果也非常吻合,论证了基于RSFEM的随机结构可靠度指标计算方法的合理性和有效性。     

基于有限元法的转轴裂纹故障诊断研究

采用有限元方法建立转轴的模型,并求解不同裂纹位置和不同深度的裂纹转子前三阶固有频率值.将裂纹位置、深度、前三阶固有频率作为BP神经网络的学习样本,训练出定量诊断裂纹的神经网络.以不同工况固有频率作为输入,用训练好的神经网络即可预测裂纹的位置、深度.研究表明:该裂纹诊断方法精度较高,稳定性较强,易于在工程实践中进行转子裂纹定量诊断.     

一种新的谱随机有限元方法

提出了一种新的谱随机有限元分析方法——递推求解方法。讨论了已有的几种随机场的谱展式，提出将随机结构的随机响应表示成非正交多项式混沌展式，并证明了这个展式的收敛性。在此基础上将随机微分方程表示成了和摄动法类似的一系列确定的递推方程，这些递推方程可用确定性有限元方法求解。该方法比在正交多项式混沌基上投影并取期望的方法更简洁实用，更适合大规模有限元的求解。该方法同样能解决有较大随机涨落的力学问题。