集群环境下复杂结构非线性动力有限元并行求解算法研究

项目名称： 集群环境下复杂结构非线性动力有限元并行求解算法研究

项目编号： No.51378124

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 付朝江

作者单位： 福建工程学院

项目金额： 80万元

中文摘要： 网络并行计算是当前数值计算研究领域的前沿课题，复杂结构的非线性动力有限元分析是一项计算密集型任务，传统的串行计算需要花费很长的计算时间。并行计算能显著减小结构分析时间，探讨和开发具有高效并行特性的并行求解算法势在必行。本项目采用网络并行计算技术，利用显式时间积分技术进行界面节点积分而隐式算法求解局部子区域，研究结构非线性动力反应的具有高效并发性的混合时间积分并行算法；基于重叠区域分解和群动态任务分配算法，研究基于重叠区域分解和群动态任务分配的新的并行算法；研究将PCG算法应用于子区域非组集的界面刚度系数矩阵、采取不完全Cholesky预处理子，利用子区域的非组集的局部Schur补矩阵构成预处理共轭梯度算法；研究子步法和PCG法相结合的弹塑性问题并行算法。开发基于消息传递编程模式的并行程序并在机群环境下实现工程结构问题的并行计算。本项目的研究将会为结构非线性动力分析提供新的高效并行算法。

中文关键词： 结构非线性动力分析；有限元法；并行计算；集群；消息传递接口

英文摘要： Network parallel computing is a frontier subject of the numerical calculation research field at current.The computational complexities of nonlinear dynamic finite element analysis of complex structure may become very large for many practical engineering p

英文关键词： Structural nonlinear dynamic analysis；finnite element method；parallel computing；workstation cluster；message passing interface