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《中国石油大学学报(自然科学版)》 2006年05期
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弹性波动方程数值解的有限元并行算法

王月英  孙成禹  
【摘要】:在求解弹性波动方程中,有限元法的高内存量和巨大运算量的需求在基于单CPU串行算法中一直难于满足,制约其优势的发挥。根据有限元法的“化整为零、集零为整”的基本思想与并行处理技术的“分而治之”的原则基本一致,采用基于多CPU的并行算法,从有限元参数矩阵计算和线性方程组求解两个方面入手,把求解区域分到多个CPU上并行计算参数矩阵,对线性方程组采用循环块三对角线方程组进行并行求解。对比了不同大小空间和不同CPU个数下的加速比,证实了多CPU的并行算法能够克服基于单CPU串行算法的物理限制,满足了有限元法的巨大空间量和运算量的需求。此算法具有理论上的正确性和实践上的可行性。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杜启振;侯波;;地震波初至旅行时计算策略[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 赵航涛;自适应大型线性方程组并行算法[D];江南大学;2008年
2 侯波;弹性矢量波场偏移速度分析方法研究[D];中国石油大学;2009年
3 谭毅培;北京及周边地区的结构建模与地震动模拟研究[D];中国地震局地震预测研究所;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杜世通;变速不均匀介质中波动方程的有限元法数值解[J];华东石油学院学报;1982年02期
2 杜世通;固体连续介质中地震波微分方程式及其有限单元法数值解[J];华东石油学院学报(自然科学版);1985年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 骆志刚;典型结构大型线性方程组的分布式并行算法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
2 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
3 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
4 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期
5 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期
6 高轩能;李琨;;变截面门式刚架地震反应研究进展[J];四川建筑科学研究;2008年03期
7 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期
8 方开敏;张宜辉;;基于VB.NET连续梁设计计算程序开发研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期
9 徐志汉;张代胜;;客车车身骨架有限元建模及优化[J];安徽科技;2010年10期
10 赵元一;高广运;谷川;;模拟饱和土固结的有限元热力场分析[J];地下空间与工程学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马浩;王丰元;纪国清;王慧;;载重车驱动桥桥壳有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
2 雷勇军;李道奎;;有限元方法在材料力学试验中的应用[A];2006力学教学与教学改革交流会会议论文集[C];2006年
3 都承斐;吴愧;丁祖泉;;区骨盆肿瘤切除后重建的三维有限元分析[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
4 都承斐;丁祖泉;吴愧;杨国标;;骨盆三维有限元建模与分析[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
5 杨国标;王东方;;颈椎三维有限元建模分析与实验研究[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
6 郝艳华;黄致建;于丽君;李景波;;多约束涡轮盘的有限元模型简化[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 张志超;赵岩;林家浩;;车桥耦合系统非平稳随机振动分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 林家浩;张志超;;车桥耦合系统随机振动的虚拟激励分析[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
9 王骥;王羽;胡文科;杜建科;;有限弹性体声表面波传播的高性能有限元计算方法及其应用[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
10 张家忠;任晟;梅冠华;;多级有限元构造N-S方程的近似惯性流形及其在非线性连续动力系统数值降维中的应用[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
3 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
4 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
5 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
6 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 李俭;缠绕复合材料刚度及损伤失效预测方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 白绍竣;包带连接建模与力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 张静;航天器阻尼结构的若干动力学正问题和反问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 龚超;重型铸钢万向铰支座性能分析与设计研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
4 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
5 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
6 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
7 苗军伟;注塑成型和模具结构一体化分析[D];郑州大学;2010年
8 胡志超;箱型钢筋混凝土倒虹吸非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
9 董泽民;基于VCFEM的颗粒增强高聚物宏细观双尺度模拟[D];郑州大学;2010年
10 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 华金玉,侯贵廷,刘锡大;1730年北京西郊6(1/2)级地震发震构造讨论[J];北京大学学报(自然科学版);2005年04期
2 朱大培,牛文杰,杨钦,熊璋,陈其明;地质构造的三维可视化[J];北京航空航天大学学报;2001年04期
3 杜启振;侯波;;矢量波场弹性波Kirchhoff偏移(英文)[J];Applied Geophysics;2008年04期
4 仝传雪;刘四新;王春辉;;时域有限差分法(FDTD)模拟探地雷达极化测量[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
5 杨昊;孙建国;韩复兴;;波前扩展有限差分地震波走时算法的C~(++)语言描述[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年03期
6 熊煜;李录明;罗省贤;;各向异性介质弹性波场正演及偏移[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年03期
7 张晓燕;盛新庆;;地下目标散射的并行FDTD计算[J];电波科学学报;2007年06期
8 谢礼立,陶夏新,王国新;强地震动估计和地震危险性评定[J];东北地震研究;2001年01期
9 袁晓铭,李雨润,孙锐;圆弧状沉积盆地与软土单覆盖层出平面地表运动对比[J];地震工程与工程振动;2002年04期
10 孙广俊,李鸿晶;平稳随机地震地面运动过程模型及其统计特征[J];地震工程与工程振动;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曹国强;基于并行计算技术的离心式叶片泵流场数值模拟及三维设计软件开发[D];辽宁工程技术大学;2005年
2 夏江;基于PC集群系统的场地地震反应并行计算研究[D];同济大学;2007年
3 刘耀儒;三维有限元并行计算及其在水利工程中的应用[D];清华大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 谢立刚;PETSc探析与高性能并行数值软件包的设计研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
2 张立霞;电磁场有限元分析中并行计算的研究[D];河北工业大学;2006年
3 邵茂敏;模型燃烧室燃烧流场并行计算[D];南京航空航天大学;2006年
4 商磊;大规模线性方程组求解的并行算法及应用[D];西北工业大学;2007年
5 刘华磊;解线性方程组的简单GMRES算法研究[D];南京航空航天大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 邢芳;基于集群系统并行求解线性方程组的设计与实现[D];辽宁师范大学;2010年
2 侯波;弹性矢量波场偏移速度分析方法研究[D];中国石油大学;2009年
3 魏艳;基于LBM的两相流数值模拟及其并行算法的实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 李芳;基于弹性Kirchhoff偏移的纵横波偏移速度分析方法[D];中国石油大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 蒋增荣,成礼智;离散余弦变换(DCT)及离散富里叶变换(DFT)的快速算法[J];高等学校计算数学学报;1990年04期
2 迟利华,李晓梅;三对角线性方程组的分布式并行算法[J];计算机研究与发展;1998年11期
3 迟利华,刘杰,李晓梅;周期三对角线性方程组的分布式并行算法[J];计算物理;1999年06期
4 侯英,李晓梅,马欣明;工作站网络下三对角方程组并行求解[J];计算机工程与设计;1998年01期
5 杜世通;变速不均匀介质中波动方程的有限元法数值解[J];华东石油学院学报;1982年02期
6 邓健新;解大型稀疏线性代数方程组的预条件Krylov子空间方法[J];数值计算与计算机应用;1994年01期
7 成礼智,蒋增荣;带状(块)Toeplitz方程组的快速并行算法[J];数值计算与计算机应用;1994年01期
【相似文献】
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1 罗佩云;;土钉支护加固机理的数值分析[J];土工基础;2007年02期
2 肖林萍;李永树;赵玉光;;基于有限元法的隧道围岩压力计算与分析方法研究[J];地矿测绘;2008年02期
3 彭海军;蔡汝铭;;基于MARC软件的岩体节理裂缝数值模拟[J];山西建筑;2005年22期
4 王银峰;裴慧霞;魏彪;豆中强;;三维Navier-Stokes方程的有限元分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年07期
5 谢世坤;赵孝养;程从山;何圣方;郑慧玲;;板料成形有限元分析的发展综述[J];井冈山学院学报(自然科学版);2006年02期
6 刘世建;潘刚;赵晓英;刘爱云;胡志娟;褚君浩;;非致冷IRFPA中硅微桥绝热结构的有限元数值模拟[J];上海师范大学学报(自然科学版);2007年04期
7 王亮;朝伦巴根;刘小燕;王海玲;;有限元法在滦河内蒙蓝旗段中游地下水允许开采量评价中的应用[J];中国农村水利水电;2010年03期
8 李世森;刘鑫煜;蔡惊涛;秦崇仁;;波浪绕射问题的无限相似单元数值模拟[J];天津大学学报;2006年11期
9 王福军;黎耀军;K.Han;Y.T.Feng;;一种用于结构动态过程数值模拟的广义有限元法[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2006年04期
10 王林;;三维预成型体渗透率的数值模拟[J];科协论坛(下半月);2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴维军;卢育芳;倪国华;谢先坤;;青草沙水源地工程输水闸进水井结构有限元分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
2 李自良;程赫明;陈君若;刘美红;魏镜弢;;磁场淬火过程应力场的数值模拟[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年
3 申长雨;刘春太;;注塑成型数值模拟的研究进展和发展趋势[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
4 刘晓魁;聂朝胤;冯史勋;张建国;;激光相变硬化的三维有限元模拟[A];2008年中国机械工程学会年会暨甘肃省学术年会文集[C];2008年
5 刘冬霞;梁力;李明;;起重机桥架主梁结构优化设计[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年
6 吕殿利;张惠娟;汪友华;耿跃华;;输油管线感应加热器的有限元模拟及其参数设计[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
7 郑鹏飞;李大超;涂光祺;;用有限元法揭示钣材挤压工艺的成形特点[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
8 马劲红;张文志;陈伟;晁世萍;;波纹轨腰钢轨万能轧制有限元研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
9 杨国梁;杨军;甯尤军;;桥梁爆破拆除的有限元法模拟研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
10 李苏洋;罗迎社;李颂文;许小虎;周建罗;;FE数值模拟应用实例及其分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
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1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 ;并行算法研究进展[N];中国计算机报;2004年
3 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
4 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
5 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
6 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
7 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
8 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
9 李讯 特约记者 刘程 本报记者 于莘明;银河有颗闪亮的星[N];科技日报;2005年
10 ;名师上讲台:每堂课都是精心编排的演出[N];科技日报;2006年
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1 谈梅兰;三维曲井内钻柱的双重非线性静力有限元法[D];南京航空航天大学;2005年
2 彭自强;数值流形方法与动态裂纹扩展模拟[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2003年
3 韩志东;金属板材成形的数值模拟[D];清华大学;1998年
4 王刚;南海西北部陆架潮频内波生成过程的数值模拟[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
5 李天成;电阻率成像技术的二维三维正反演研究[D];中国地质大学(北京);2008年
6 寇哲君;可扩展冲击—接触并行计算及其在汽车碰撞模拟中的应用[D];清华大学;2003年
7 张昭;搅拌摩擦焊接过程中材料行为及力学响应的数值模拟[D];大连理工大学;2006年
8 赵少飞;复合加载条件下海洋地基承载力特性数值分析方法研究[D];大连理工大学;2006年
9 沈显峰;多组元金属粉末直接激光烧结过程数值模拟及烧结区域预测[D];四川大学;2005年
10 陈长冰;筒仓内散体侧压力沿仓壁分布研究[D];合肥工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘书强;中厚板轧制过程数值模拟及工艺优化[D];山东科技大学;2005年
2 曹延欣;连杆盖温挤模具结构优化设计与分析研究[D];吉林大学;2005年
3 陈正江;电弧熔射成形法快速制造模具技术研究[D];大连理工大学;2006年
4 何凡;含三维残余应变因素的动脉壁力学研究[D];北京工业大学;2006年
5 何静波;喷射电镀层激光重熔的温度场分析及应用研究[D];南京航空航天大学;2006年
6 罗宁;三维结构撞水的流固耦合动力响应分析[D];华中科技大学;2005年
7 孙向东;板材成形分析与数值模拟[D];沈阳工业大学;2006年
8 赵斌;基于ANSYS的激发极化法中地形影响问题的数值模拟[D];中南大学;2007年
9 韩成辉;测压铜柱静态及动态力学特性分析[D];南京理工大学;2008年
10 郑必成;继电器瞬态温度场仿真计算及其试验[D];华中科技大学;2008年
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