基于Linux高性能集群的GeoFEM系统移植与应用

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本文介绍了基于Linux和MPI的PC集群的构建方法、基于PC集群的GeoFEM系统移植方法、GeoFEM的基本应用流程,以及应用GeoFEM对弹性体受力边值问题,即受到边界力时的内部结点位移进行模拟的过程与结果。GeoFEM是一套开放源代码的大型并行有限元数值模拟软件,是日本RIST小组(Research Organization for Information Science & Technology)地球模拟器(Earth simulator-ES)项目的软件成果之一,其在网格生成和解方程组方面有着十分突出的功能,能对多种地球现象进行数值模拟。本文侧重介绍GeoFEM的移植、测试与应用。本文的主要工作及成果如下:(1)在荣莹的研究基础之上,重新架构并改进其所构建的COW型PC集群。新集群架设过程中,完善了NFS、NIS、RSH的架构与测试方法,并采用SSH替代RSH作为外部用户登陆本地集群时的Shell;架设了常用的服务器工具:用autofs实现NFS和常用外设的自动挂载,开放远程Windows用户使用Putty登陆时的端口,配置Samba服务器使得各结点无论在Linux还是在Windows下都能即时通信,架构Vsftpd使得各节点机能够方便地共享文件。新集群文件共享的便宜性、系统的健壮性都有提高。(2)安装调试了Intel Fortran/C/C++compiler,和MPI,移植并测试了GeoFEM的多个模块:Ⅳ_construct,ST,cubmesh,dynamic_linear,gdlcomp,partGeoFEM,static_linear,thermal,ucdl,pvr_module,surfurce_module,thermal fluid,基本弄清楚了GeoFEM的处理流程与使用方法,并整理成文(由于GeoFEM非商业化软件,没有详细的使用说明,原Manual非常粗糙,使用起来很不方便)。(3)在新移植的GeoFEM系统中,利用其已经开放的网格化工具、static_linear模块,建立弹性立方体模型,对模型受到边界力时的边值问题即其内部节点位移进行模拟,并将模拟结果通过Surface_module和Pvr_module转化为imp或UCD数据格式,然后通过相关软件成图。
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