基于多線程技術(shù)的有限元并行計算方法研究.pdf

1、有限單元法是現(xiàn)代工程設(shè)計和分析的重要數(shù)值方法之一，用有限單元法結(jié)構(gòu)分析軟件對工程問題進行數(shù)值分析己成為大型工程設(shè)計必須的環(huán)節(jié)。但要對這些大型或超大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)進行有效的結(jié)構(gòu)分析，需要有高性能的計算資源、有效的算法和先進的軟件編制手段。并行機的出現(xiàn)為復(fù)雜結(jié)構(gòu)精細分析提供了硬件基礎(chǔ)，但由于高層次并行軟件的缺乏使得并行計算機往往只能由專業(yè)程序員使用。目前處理器價格低廉使得中小型的多處理機較普及，為普通程序員研究并行計算提供了條件，然而面向應(yīng)用領(lǐng)

2、域的并行應(yīng)用軟件開發(fā)遠未達到實用程度。面向?qū)ο蠓椒ㄊ枪J的編制復(fù)雜軟件系統(tǒng)的有效方法，Java是一種純面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，它的多線程技術(shù)是構(gòu)建并行系統(tǒng)的有效手段，所以基于Java多線程技術(shù)研究有限元并行計算具有良好的應(yīng)用前景。 本文主要研究基于多線程技術(shù)的有限元并行計算方法。傳統(tǒng)有限元軟件是采用面向過程方法編寫的，這些代碼包含了許多復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且通過過程來訪問，這就大大制約了程序的可維護性，而與之對應(yīng)的面向?qū)ο蠓椒ǔ晒Φ亟?/p>

3、決了這個難題。與此同時，由于結(jié)構(gòu)分析軟件的異常復(fù)雜性，使得我們在軟件開發(fā)時不能像編寫一段小程序那樣隨意，而必須遵循軟件工程的方法進行。 本文首先闡述了面向?qū)ο蠓椒ㄅc軟件工程方法在有限元結(jié)構(gòu)分析軟件開發(fā)中的必要性，并將這兩者緊密地結(jié)合在一起，融入到軟件開發(fā)的每一個過程中。在分析面向?qū)ο蠓椒ǖ幕A(chǔ)上，探討了該方法是如何從根本上解決大型復(fù)雜軟件的可維護性(含可擴充性)難題的問題。深入地剖析了面向?qū)ο蠓椒ǖ念?、繼承層次結(jié)構(gòu)、多態(tài)這三個最