基于Calculix的有限元并行計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著多核處理器和云計(jì)算系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,并行計(jì)算不再是計(jì)算世界中被束之高閣的偏門領(lǐng)域。有限元求解器,如ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC等作為一種強(qiáng)大的數(shù)值分析工具在工程計(jì)算領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如何為有限元的發(fā)展提供新的解決思路和方法,如何解決大數(shù)據(jù)環(huán)境下復(fù)雜有限元計(jì)算的效率和準(zhǔn)確性問題均是工程界、學(xué)術(shù)界及行業(yè)發(fā)展所面臨的重要課題。
　　針對(duì)上述重要問題,構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了基于有限元求解器Calculix的并行計(jì)算平臺(tái)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

2、了多核及多節(jié)點(diǎn)間的兩層并行機(jī)制,利用Calculix對(duì)多線程的支持,實(shí)現(xiàn)了多核間的并行計(jì)算;利用MPI在多節(jié)點(diǎn)間搭建起分布式的并行計(jì)算環(huán)境。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)實(shí)體數(shù)據(jù)模型的建模、分析及計(jì)算,能夠?qū)?shí)際工程領(lǐng)域產(chǎn)生的實(shí)際模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。充分考慮了節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載均衡及任務(wù)調(diào)度情況,用區(qū)域劃分法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格劃分,減小負(fù)載均衡,用MPI作為實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算的工具。設(shè)計(jì)上考慮了計(jì)算過程中節(jié)點(diǎn)間的相互影響及信息的傳遞情況,實(shí)時(shí)地對(duì)節(jié)點(diǎn)間的狀態(tài)信息進(jìn)行交互。整個(gè)設(shè)