有限元法廣泛應用于復雜精細結構的精確電磁仿真。該方法離散電磁場微分方程產生的稀疏矩陣性態(tài)較差,存在計算量大、迭代收斂慢等問題。本文基于國產超級計算機研究并行有限元法;在稀疏矩陣并行填充過程,研究基于圖分割理論的均衡網(wǎng)格劃分策略;在稀疏矩陣方程并行求解過程,研究高可擴展的并行直接求解算法。通過突破稀疏矩陣方程并行填充和求解關鍵技術,達到提升有限元計算速度和求解規(guī)模的目標。本文首先介紹了有限元迭代積分方程的基本原理。該技術能夠盡可能少地引入額外計算量,具有較高效率。針對采用有限元方法計算復雜、電大尺寸目標時,面臨的內存不足、計算耗時的問題,通過使用圖分割理論的均衡網(wǎng)格劃分策略以及稀疏矩陣重排序技術來提高程序的性能和可擴展性。圖分割理論的均衡網(wǎng)格劃分策略能保證網(wǎng)格均衡分區(qū)域劃分,減少交界面網(wǎng)格數(shù)目,從而降低通信量;稀疏矩陣重排序技術是對填充的阻抗矩陣進行重排序,經(jīng)過排序后提高數(shù)據(jù)的局部性和重用性。在我國“天河二號”超級計算機上成功突破1000 CPU核并行有限元計算,并行效率達到65%以上。通過以上的優(yōu)化手段,并且在“天河二號”計算平臺驗證計算結果的可靠性之后在神威系列超級計算機上進行了電磁... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

國產超級計算機

飛機幾何模型

飛機網(wǎng)格分布

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于Linux的小型高性能集群的研究和優(yōu)化[D]. 李錚.上海交通大學 2012
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[5]快速有限元分析程序的系統(tǒng)設計與算法優(yōu)化[D]. 于二青.上海交通大學 2009
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本文編號：3397552