【摘 要】
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在接触/碰撞有限元分析领域,人们对高性能计算能力的需求越来越强烈.随着单处理器计算机能力的提高和高速网络的出现,近二十年来,基于分布式内存的多计算机系统如集群计算机
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在接触/碰撞有限元分析领域,人们对高性能计算能力的需求越来越强烈.随着单处理器计算机能力的提高和高速网络的出现,近二十年来,基于分布式内存的多计算机系统如集群计算机系统(Cluster),工作站网络(NOWs)在高性能数值仿真领域显示了强大的能力.该文在深入分析接触/碰撞有限元计算执行时间分布的基础上,提出了实用的有限元并行策略.并在此基础上采用MPI消息传递库实现了并行有限元分析系统PESIA(Parallel Engineering Simulation in Impact Analysis).该文的主要工作和成果如下:1)建立了适合于对接触/碰撞问题进行动态分析的非线性有限元格式.2)对接触/碰撞有限元分析计算时间分布进行了探讨.3)建立了并行接触/碰撞有限元分析并行结构.4)提出了有效的域分解方法.5)建立了并行有限元系统中数据交换的数据结构.通过对两类典型的接触/碰撞问题进行分析,该文对PESIA的各种性能进行了评估.算例表明PESIA的分析结果跟试验结果非常一致,表明了该文采用算法的有效性.通过对域分解结果的讨论,可以看出该文提出的域分解方法,能够最大限度地同时满足域分解的负载均衡和降低通信量指标.同时为了对并行程序并行性能进行评估,需要对并行结构中各部分的执行时间进行监控.该文对主/从进程在执行过程中消耗的计算和通信时间进行了统计分析,并得出了PESIA的并行加速比.结论表明该文提出的并行有限元策略能够有效的对接触/碰撞问题进行并行分析.
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