有限元法廣泛應(yīng)用于復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)的精確電磁仿真。該方法離散電磁場微分方程產(chǎn)生的稀疏矩陣性態(tài)較差,存在計(jì)算量大、迭代收斂慢等問題。本文基于國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)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(kuò)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(guān)鍵技術(shù),達(dá)到提升有限元計(jì)算速度和求解規(guī)模的目標(biāo)。本文首先介紹了有限元迭代積分方程的基本原理。該技術(shù)能夠盡可能少地引入額外計(jì)算量,具有較高效率。針對采用有限元方法計(jì)算復(fù)雜、電大尺寸目標(biāo)時(shí),面臨的內(nèi)存不足、計(jì)算耗時(shí)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(shù)來提高程序的性能和可擴(kuò)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(shù)是對填充的阻抗矩陣進(jìn)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(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)上成功突破1000 CPU核并行有限元計(jì)算,并行效率達(dá)到65%以上。通過以上的優(yōu)化手段,并且在“天河二號(hào)”計(jì)算平臺(tái)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的可靠性之后在神威系列超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了電磁... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)

飛機(jī)幾何模型

飛機(jī)網(wǎng)格分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Windows系統(tǒng)并行集群的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用研究[J]. 吳俊鋒.  信息系統(tǒng)工程. 2016(08)
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碩士論文
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[5]快速有限元分析程序的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與算法優(yōu)化[D]. 于二青.上海交通大學(xué) 2009
[6]基于Linux機(jī)群的大型結(jié)構(gòu)并行有限元方法研究[D]. 陳林.河海大學(xué) 2006
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本文編號(hào)：3397552