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有限元结构分析多层并行算法研究及应用

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有限元结构分析多层并行算法研究及应用
论文目录
 
摘要第1-5页
ABSTRACT第5-11页
第一章 绪论第11-37页
  1.1 研究背景、意义及课题来源第11-15页
    1.1.1 研究背景第11-14页
    1.1.2 研究意义第14-15页
    1.1.3 课题来源第15页
  1.2 国内外研究现状第15-27页
    1.2.1 线性方程组并行求解算法研究现状第15-18页
    1.2.2 有限元结构静力分析并行计算研究现状第18-22页
    1.2.3 有限元结构动力分析并行计算研究现状第22-26页
    1.2.4 对研究现状的总结第26-27页
  1.3 现代超级计算机体系结构第27-33页
    1.3.1 多核多节点超级计算机的兴起第27-29页
    1.3.2 多核多节点超级计算机的体系结构特点第29-30页
    1.3.3 多核多节点超级计算机的性能瓶颈问题第30-33页
  1.4 并行编程模型第33-34页
  1.5 并行算法的评估标准第34页
  1.6 本文研究内容第34-37页
第二章 有限元结构静力分析多层并行计算方法研究第37-69页
  2.1 引言第37页
  2.2 相关研究工作与局限性第37-41页
  2.3 多层并行计算方法总体设计第41-46页
    2.3.1 两级分区第41-42页
    2.3.2 两次缩聚第42-43页
    2.3.3 求解界面方程第43页
    2.3.4 回代内部自由度第43-44页
    2.3.5 多层并行计算机制及流程第44-46页
  2.4 两次缩聚第46-59页
    2.4.1 二级子区域系统平衡方程的建立第46-50页
    2.4.2 二级子区域缩聚第50-55页
    2.4.3 一级子区域系统平衡方程的建立第55-56页
    2.4.4 一级子区域缩聚第56-59页
  2.5 求解界面方程第59-60页
  2.6 回代内部自由度第60-62页
    2.6.1 一级子区域内部自由度的回代第60-61页
    2.6.2 二级子区域内部自由度的回代第61-62页
  2.7 数值算例第62-67页
  2.8 本章小结第67-69页
第三章 有限元结构动力分析多层并行计算方法研究第69-89页
  3.1 引言第69页
  3.2 相关研究工作与局限性第69-72页
  3.3 结构动力分析多层并行计算方法第72-82页
    3.3.1 两级分区第73页
    3.3.2 两次缩聚第73-80页
    3.3.3 求解界面方程第80页
    3.3.4 回代内部自由度第80-81页
    3.3.5 结构动力分析多层并行计算流程第81-82页
  3.4 数值算例第82-86页
  3.5 本章小结第86-89页
第四章 软件开发与系统集成第89-113页
  4.1 引言第89页
  4.2 软件总体设计第89-95页
    4.2.1 总体实现方案的确定第89-91页
    4.2.2 系统功能结构设计第91-95页
  4.3 输入/输出模块开发第95-96页
  4.4 形成数学方程和计算应变应力模块开发第96-101页
    4.4.1 总体开发思路第96页
    4.4.2 各子区域节点的重新编号第96-97页
    4.4.3 程序数据传递方式的改变第97-98页
    4.4.4 系统内存空间的合理分配第98-99页
    4.4.5 刚度矩阵存储格式的转换第99-101页
  4.5 求解数学方程模块开发第101-110页
    4.5.1 总体实现流程第101-102页
    4.5.2 二级子区域平衡方程的形成及缩聚第102-106页
    4.5.3 一级子区域平衡方程的形成及缩聚第106-108页
    4.5.4 求解界面方程第108-109页
    4.5.5 一级子区域内部自由度的回代第109页
    4.5.6 二级子区域内部自由度的回代第109-110页
  4.6 系统集成第110-111页
  4.7 本章小结第111-113页
第五章 工程应用实例第113-131页
  5.1 引言第113页
  5.2 结构静力分析并行计算工程应用实例第113-122页
    5.2.1 工程概况第113-114页
    5.2.2 建模及仿真策略第114-119页
    5.2.3 并行计算结果及分析第119-122页
  5.3 结构动力分析并行计算工程应用实例第122-130页
    5.3.1 工程概况第122-123页
    5.3.2 建模及仿真策略第123-124页
    5.3.3 并行计算结果及分析第124-130页
  5.4 本章小结第130-131页
第六章 总结与展望第131-135页
  6.1 工作总结第131-132页
  6.2 主要创新点第132-133页
  6.3 研究展望第133-135页
参考文献第135-146页
致谢第146-147页
攻读博士学位期间完成论文及参与课题第147-151页
附件第151页

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