岩土工程亿级单元有限元模型可扩展并行计算
讨论了亿万单元有限元模型的可扩展并行计算方法.从软件和硬件两个方面提出了前处理、并行计算方法、程序算法、后处理实现等核心问题的解决方案.采用网格加密方法生成一亿单元的有限元模型,利用对偶原始有限元撕裂内联法(FETI-DP)求解系统方程.基于图论理论建立了子区域间的通讯拓扑关系,实现了子区域间点对点通讯,避免速度慢、通信量大的全局通讯.在自主开发程序基础上,增加相应模块,采用面向对象编程技术和MPI消息传递库开发程序.对一个一亿多单元的工程实例运用5 000核并行计算,得到了超线性加速比.计算结果在专用图形工作站上进行后处理,显示和交互操作速度良好.研究在两方面实现了突破:一是将模型规模提高到了一亿多单元;二是同时调用了5 000个计算核来并行运算,并得到了很高效率.高分辨率有限元并行模拟研究成果可为岩土工程中结构特别复杂、计算区域特别大、地质情况复杂等模拟提供很好的技术方法和实现手段.
并行有限元、可扩展并行计算、岩土工程、对偶原始有限元撕裂内联法(FETI-DP)
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O242.21(计算数学)
国家重点基础研究发展计划973计划No.2014CB047100;国家自然科学基金No.11272330;中科院“十二五”信息化专项No.XXH12503-02-02-11.This work was supported by the National Basic Research Program of China 973 Program 2014CB047100,the National Nature Science Foundation of China 11272330 and the 12th Five-year plan of Chinese Academy of Sciences for Informatization XXH12503-02-02-11.
2017-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
3309-3316
