【摘要】：針對開源有限元軟件Calculix傳統(tǒng)計算模式在大規(guī)模數(shù)值計算中的低效問題,提出了Calculix三級并行優(yōu)化策略,即預處理并行優(yōu)化、節(jié)點間并行調度以及節(jié)點內多核多線程并行改造。預處理并行優(yōu)化在方程組分解過程中與分解過程后,分別對其參數(shù)矩陣進行有條件的動態(tài)舍棄,據此構造了部分列選主元多行雙門檻不完全LU分解預處理算法,并對算法的可行性、有效性以及收斂性給出了證明。為充分發(fā)揮TH-2超級計算機強大的資源優(yōu)勢,相繼給出了基于QoS的節(jié)點間任務動態(tài)調度算法,以及節(jié)點內多核多線程并行任務調度算法,進一步實現(xiàn)計算任務與資源之間的優(yōu)化匹配和QoS需求。在實驗環(huán)節(jié)中搭建了針對天河二號(TH-2)超級計算環(huán)境的有限元并行計算與分析平臺,并完成了針對船舶疲勞強度分析問題的實際工程應用測試。理論分析與工程算例測試結果充分證明:Calculix三級并行優(yōu)化方案能夠有效提高Calculix求解線性方程組的速度,在可獲取足夠計算資源的前提下,與傳統(tǒng)計算模式相比,實際工程算例的計算速度平均提高了2~4倍。
【作者單位】： 廣東工業(yè)大學計算機學院;華中科技大學計算機學院;廣州船舶及海洋工程設計研究院;
【基金】：廣東省科技計劃項目(2015B010109001) 廣東省產學研合作項目(2015B090901051) 教育部留學回國人員啟動基金項目(14ZK0152) NSFC-廣東聯(lián)合基金(第二期)超級計算科學應用研究專項資助 國家超級計算廣州中心 廣州市科技計劃項目(2012Y2-00040)資助
【分類號】：TP338

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本文編號：2532968