本文選題：巖土工程　切入點：并行有限元　出處：《地球科學(中國地質(zhì)大學學報)》2015年12期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：隨著巖土工程規(guī)模的不斷擴大、復雜性的增加以及計算參數(shù)的多樣化和計算精度的提高,人們對于計算機計算能力的要求越來越高,然而單處理器無法滿足這類大規(guī)模計算.從數(shù)據(jù)輸入、區(qū)域分解、線性方程組的迭代求解、后處理等方面詳細闡述高性能計算平臺上并行有限元求解大規(guī)模巖土工程的關(guān)鍵問題.提出了利用MPI2的新特性進行海量數(shù)據(jù)的分段并行讀入,采用ParMetis軟件并行地進行區(qū)域分解,實現(xiàn)了前處理過程的完全并行化;采用基于Jacobi預處理技術(shù)的預處理共軛梯度法(PCG)進行線性方程組的并行迭代求解;采用Paraview軟件實現(xiàn)了后處理的并行可視化.在深騰7000系統(tǒng)上對某隧道工程的三維開挖過程進行了數(shù)值模擬,對其并行性能進行了分析和評價,驗證了采用的區(qū)域分解算法和系統(tǒng)方程組的求解方法的可行性,并且具有較高的加速比和并行效率.
[Abstract]:With the continuous expansion of geotechnical engineering scale, the increase of complexity, the diversification of calculation parameters and the improvement of calculation accuracy, the demand for computer computing ability is becoming higher and higher. But a single processor can't satisfy this kind of large-scale computation. From data input, domain decomposition, iterative solution of linear equations, The key problems of parallel finite element analysis for large scale geotechnical engineering on the high performance computing platform are expounded in detail in post processing. A new characteristic of MPI2 is proposed to read large amount of data in parallel, and ParMetis software is used to decompose the region in parallel. The pretreatment conjugate gradient method based on Jacobi preprocessing technique is used to solve the linear equations. The post-processing parallel visualization is realized by using Paraview software. The 3D excavation process of a tunnel project is numerically simulated on the Shenteng 7000 system, and its parallel performance is analyzed and evaluated. The feasibility of the domain decomposition algorithm and the solving method of the system equations are verified, and the speedup and parallel efficiency are higher.
【作者單位】： 華北水利水電大學資源與環(huán)境學院;北京交通大學經(jīng)管學院;同濟大學環(huán)境科學與工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(No.51004049)
【分類號】：U451

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：1649022