计算机科学 ›› 2017, Vol. 44 ›› Issue (3): 32-35.doi: 10.11896/j.issn.1002-137X.2017.03.008
姜文超,林穗,王多强,李东明,金海
JIANG Wen-chao, LIN Sui, WANG Duo-qiang, LI Dong-ming and JIN Hai
摘要: 针对开源有限元软件Calculix传统计算模式在大规模数值计算中的低效问题,提出了Calculix三级并行优化策略,即预处理并行优化、节点间并行调度以及节点内多核多线程并行改造。预处理并行优化在方程组分解过程中与分解过程后,分别对其参数矩阵进行有条件的动态舍弃,据此构造了部分列选主元多行双门槛不完全LU分解预处理算法,并对算法的可行性、有效性以及收敛性给出了证明。为充分发挥TH-2超级计算机强大的资源优势,相继给出了基于QoS的节点间任务动态调度算法,以及节点内多核多线程并行任务调度算法,进一步实现计算任务与资源之间的优化匹配和QoS需求。在实验环节中搭建了针对天河二号(TH-2)超级计算环境的有限元并行计算与分析平台,并完成了针对船舶疲劳强度分析问题的实际工程应用测试。理论分析与工程算例测试结果充分证明:Calculix三级并行优化方案能够有效提高Calculix求解线性方程组的速度,在可获取足够计算资源的前提下, 与传统计算模式相比 ,实际工程算例的计算速度平均提高了2~4倍。
[1] GUO L L,CHEN Z F,LUO J R,et al.A Review of the Exten-ded Finite Element Method and its Applications[J].Chinese Quarterly of Mechanics,2011,2(4):612-625.(in Chinese) 郭历伦,陈忠富,罗景润,等.扩展有限元方法及应用综述[J].力学季刊,2011,32(4):612-625. [2] GOURI D,EMMANUEL L.Finite Element Method[M].John Wiley & Sons,2012. [3] YU Y T,DU P G,WANG Z W.Research on the current application status of finite element method[J].Journal of Machine Design,2005,2(3):6-9.(in Chinese) 于亚婷,杜平安,王振伟.有限元法的应用现状研究[J].机械设计,2005,2(3):6-9. [4] CALCULIX.A Free Software Three-Dimensional Structural Finite Element Program .http://www.calculix.de. [5] FUNG Y C.Foundations of Solid Mechanics [M].Englewood Cliffs,N J:Prentice Hall,1965. [6] DHONDT G,WITTIG K.Calculix:A free software three-di-mensional structural finite element program.http:/www.calculix.de. [7] WANG H,DING J H.Constructing ANSYS distributed highperformance platform using LINUX cluster technology[J].Development and Application of High Performance Computing,2011(1):34-39.(in Chinese) 王惠,丁峻宏.LINUX集群技术构建ANSYS分布式高性能计算平台[J].高性能计算发展与应用,2011(1):34-39. |
No related articles found! |
|