中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 肖晓丹燕山大学 2005年硕士导师: 陈一鸣;于春肖共62页

摘要 : 本文以在导师陈一鸣教授带领的课题组所组建的机群系统下实现并行QR算法和并行程序为目的，在对国内外研究现状进行深入分析的基础上，对并行多极边界元法中的相关环节进行了研究。首先对多极展开和快速多极边界元法的基本理论知识进行了介绍，... 展开本文以在导师陈一鸣教授带领的课题组所组建的机群系统下实现并行QR算法和并行程序为目的，在对国内外研究现状进行深入分析的基础上，对并行多极边界元法中的相关环节进行了研究。首先对多极展开和快速多极边界元法的基本理论知识进行了介绍，为多极展开法融合于边界元法格式和后面要研究的并行多极边界元法奠定了理论基础；并将多极展开法从弹性体域内扩展到边界曲面上，使多极展开法计算点集建立在弹性体表面离散单元上，进一步简化了多极展开法的计算；讨论了多极展开法适用的范围，本法更新了传统边界元法理论及计算结构，适应大规模运算工程问题的需要。接着描述了并行计算机和并行算法的设计方法，对并行程序所涉及的有关概念、计算模型及算法性能评价进行了说明，为本文的研究工作奠定了基础。又基于MPI并行程序的基本模式中的主从模式的设计思想，在导师陈一鸣教授带领的课题组所组建的PC机群环境下实现了矩阵QR分解的并行计算，同时介绍了并行向量内积、矩阵向量的并行乘法和矩阵的并行相乘，最后，进一步研究讨论了QR并行分解算法的设计与算法分析过程，通过对实验结果的说明验证了该算法的高效性。最后通过集合理论知识将FMM结合到BEM的边界积分表面，在多极展开法和传统边界元法的基础上，将并行计算的思想渗透到边界积分项中，引入求解方程组的并行算法，建立了并行多极边界元计算格式，更新传统边界元法的计算结构，缩短了计算时间，提高了计算效率，适应大规模运算的需要。又以立方体的闭域介质的热流问题为模型，结合QR并行算法在边界元中的应用，阐明1300个自由度是传统边界元法和并行多极边界元法的分界点。数值算例表明了在边界元方法中使用QR并行算法，具有较高的计算效率、精度和稳定性。收起

关键词 : 并行计算边界元法机群系统 MPI 并行多极边界元法并行QR算法

2. 并行GMRES（m）算法的研究及GMRES（m）算法在边界元中的应用

[学位论文] 杨爱民燕山大学 2004年硕士导师: 陈一鸣共67页

摘要 : 本文以构建并行机群系统和实现在机群系统下的并行GMRES(m)算法和并行程序为目的。在对国内外研究现状进行深入分析的基础上，对并行边界元法中的相关环节进行了研究。首先根据并行机群系统的特点，对基于机群系统进行并行算法的设计与分析进行... 展开

关键词 : 并行GMRES(m)算法边界元法机群系统并行边界元法 QR分解并行计算

3. 并行多极边界元的GMRES算法及其应用

[学位论文] 马慧燕山大学 2005年硕士导师: 陈一鸣共88页

摘要 : 本文系统研究了静电场中多极展开法和极小残值算法，以及两者的结合点，将基于多极展开法的广义极小残值算法引入弹塑性边界元问题。对其过程中各环节的并行性分别进行了研究，设计了并行算法，并在所构建的集群系统上完成了程序实现。由于本方法的高... 展开

关键词 : 并行计算边界元法集群系统消息传递并行边界元法广义极小残值算法

4. 快速边界元方法求解生物大分子中的静电问题

[学位论文] 彭波中国科学院大学 2016年博士导师: 卢本卓共94页

摘要 : 在分子尺度上对生物系统的研究主要通过生物分子在生理溶液中的相互间作用来获得。在众多的分子间相互作用中，长程静电作用力显得极其重要，对它的定量计算是了解生物分子的溶剂化效应、生物分子折叠和酶催化作用等的一个中心课题。长久以来，人们为... 展开

关键词 : 线性方程迭代计算 Cilk并行边界元法

5. 适于边界元法的并行计算环境和网格划分方法

[学位论文] 尹欣清华大学 1997年硕士导师: 姚振汉共33页

摘要 : 该文从分析和设计适于边界元法的并行环境入手,根据边界方法的原理和特点,分析了边界元并行求解的可行性及其特点.建立了适于边界元法的并行计算环境,并对二维问题的边界元法进行了一些实际的计算,通过对算例的分析,说明此并行环境和并行方案是行之有... 展开

关键词 : 边界元法并行计算网格自动划分

6. 机群环境下的并行边界元法研究及其在水工结构分析中的应用

[学位论文] 张健飞河海大学 2004年博士导师: 姜弘道共128页

摘要 : 将并行计算技术引入结构的边界元分析,可以从很大程度上增大结构分析的规模,提高分析的速度,从而促进边界元法的大型工程应用和现场实时应用.该文主要在网络微机机群并行计算环境下,对弹性静力、弹性动力和弹塑性结构的并行边界元分析方法进行了研究,... 展开将并行计算技术引入结构的边界元分析,可以从很大程度上增大结构分析的规模,提高分析的速度,从而促进边界元法的大型工程应用和现场实时应用.该文主要在网络微机机群并行计算环境下,对弹性静力、弹性动力和弹塑性结构的并行边界元分析方法进行了研究,并在水工结构分析中进行了实际应用.全文主要内容如下:(1)建立了一个简单易用的局域网微机机群并行计算环境,并给出了详细的计算环境配置和使用方法.(2)提出了边界元系统方程组结点超行的概念,采用结点超行卷帘分布存储方案实现单域边界元系统方程组的并行形成和负载平衡,并在此分布存储方案的基础上改进了单域边界元系统方程组的内存并行高斯-若当消去法;引入内外存交互技术,发展了单域边界元外存并行分析算法,算法根据内存容量和工作区数,对数据进行分块,块内消元采用并行高斯-若当消去,块间采用环状循环修正消元;算法采用本地块内选主元技术平衡外存访问、通信和数值精度和稳定性之间的矛盾;程序设计阶段实现了内存和外存算法的统一和自动识别选用功能.(3)采用重正交技术解决了经典GMRES方法在求解大型三维弹性静力边界元问题过程中出现的基向量正交性丧失的问题;结合边界元基本解和系数矩阵的特点以及并行化的要求,研究了几种预条件技术;并以重正交技术和预条件技术实现了经典GMRES的实用化.分析了经典GMRES算法的复杂度和并行性,提出了实用化技术和并行化技术结合使用的思想,通过对矩阵向量运算的分布并行处理实现了实用化GMRES算法的并行计算;编制了相应的串并行程序,进行了数值试验验证.(4)给出了一种可以在计算的每一个阶段根据不同的计算规模和机群规模,自动识别选用内存或外存算法的边界元子域并行算法;实现了各主要计算步骤的并行化;对于剩余方程组的并行求解,算法可以在不改变当前数据分布状态下,实行并行求解.(5)针对不同子域划分情况和机群配置情况,提出了两种不同并行粒度的负载平衡的子域并行算法:多域一机算法和多机一域算法;算法都是在对计算量和通信量进行评估和获取了机群性能后,将负载均衡分配,不同的只是负载的基本粒度不同,多域一机算法是以子域为基本分配单位,而多机一域算法则是以结点超行为基本单位.(6)通过拉氏积分变换法将弹性动力问题转换至变换域,通过变换域上边界元的分布并行处理实现了弹性动力边界元分析的并行化;引入与时间有关的基本解,解除了时域边界元系统方程组形成阶段的时间顺序依赖性,通过矩阵向量运算的分布并行处理实现方程组时间步进求解方法的并行化,这种方法是一种部分时间并行算法.(7)分析了弹塑性边界元计算各主要过程的计算复杂度和并行性;采用结点超行连续分布存储方案实现了方程系数矩阵的并行形成;通过对矩阵向量运算的并行化处理,研究并发展出了并行增量初应力迭代算法,实现了应力迭代方程的并行求解.(8)将并行弹性静力边界元法应用于水工地下洞室的计算分析之中,进一步验正了算法的高效性和可靠性,显示了算法的应用价值. 收起

关键词 : 并行计算结构分析边界元法外存算法子域并行算法并行程序

7. 流-固耦合分析--有限元一边界元及其并行处理

[学位论文] 张效松西北工业大学 1994年博士导师: 叶天麒共86页

摘要 : 该文以分析大规模流-固耦合问题为背景,研究了利用边界元法、解析方法、FEM-BEM耦合方法以及边界元并行算法进行流-固耦合分析中存在的主要问题及解决策略.以可压缩流体和不可压缩流体做为流体模型,以梁为固体模型,对耦合系统的瞬态响应进行了求解.采... 展开

关键词 : 奇异积分并行算法 Laplace变换边界元法并行算法流-固耦合分析

8. 弹性动力学边界元法的并行算法及其实现

[学位论文] 王志灵上海大学 2005年硕士导师: 程玉民共70页

摘要 : 随着高性能计算机的迅速发展，研究各种数值方法的并行算法显得越来越重要。日前弹性动力学的边界元法采用串行计算，在计算大型问题时需要大量机时。本文研究了弹性动力学边界元法的并行算法，可以大大提高弹性动力学边界元法的计算速度。 ... 展开

关键词 : 弹性动力学边界元法 Laplace反变换并行算法

9. 抛物型方程的边界元重叠型区域分解法

[学位论文] 张太平重庆大学 2001年硕士导师: 祝家麟共58页

摘要 : 边界元法是一种求解偏微分方程数值解的计算方法,用边界元法来求解抛物型方程.区域分解法是把计算区域分解成若干子区域来分别求解.该文正是将这两种方法结合起来（边界元重叠型区域分解法）求解抛物型方程,先利用区域分解法将求解区域划分为两个小的... 展开

关键词 : 抛物型方程区域分解边界元法并行计算

10. 腔内电阻抗成像正问题边界元法求解的并行计算研究

[学位论文] 王雅娟河北工业大学 2013年硕士导师: 李颖;徐遥远共56页

摘要 : 腔内电阻抗成像（EIE）技术是近些年来在电阻抗成像（EIT）技术基础上发展起来的一种功能成像技术。EIE是将电极放置在绝缘导管的探针上，然后把探针直接置于感兴趣的器官内部，通过电极注入激励电流，并测量相应的电压信号，从而重建组织内部的电阻抗... 展开

关键词 : 腔内电阻抗成像正问题边界元法并行计算