三温辐射扩散问题的一种并行自适应PCTL预条件子

三温辐射扩散方程(RDEs)广泛出现于惯性约束聚变等实际问题中,其大规模离散系统的求解效率是影响模拟性能的主要瓶颈.本文首先针对三维三温RDEs的有限体积格式,给出了一种自适应PCTL预条件子;接着,在JASMIN下基于进程分组策略,设计并实现了相应的并行PGMRES解法器;最后,通过对源于实际应用背景的数据进行测试,表明新并行解法器比传统的BoomerAMG-GMRES解法器具有更好的算法可扩展性及运算效率.     

三维线弹性问题有限元方程的一种并行DDM预条件子

针对三维线弹性问题线性有限元离散系统,将非重叠区域分解法(DDM)和代数多层网格(AMG)法相结合,设计了一种基于简单粗空间的并行非重叠DDM预条件子.它本质性地将原线性代数系统的预条件子构造问题转化为三类子系统的求解问题.接着,根据三类子系统的特性分别设计相应的快速算法.最后,基于MPI+OpenMP二级并行架构,设计并实现了相应的并行PCG法.数值实验结果表明新的并行解法器具有良好的并行扩展性.     

求解外延膜多尺度应变模型的代数多重网格法

对于外延膜多尺度应变模型的求解，设计了一类代数多重网格方法，进而以该代数多重网格为预条件子，结合其轭梯度法，得到一种预处理技术。数值实验结果表明，我们构造的代数多重网格算法是健壮的，具有很好的计算效率。     

一类奇异摄动问题的自适应移动网格算法

针对一类奇异摄动反应扩散方程组,提出了求解这类问题的自适应移动网格方法 .基于等分布原理,给出了网格控制函数及相应的网格生成算法.数值实验表明该自适应移动网格方法至少是一阶一致收敛的.     

一种三角形网格下保对称有限体元方法的预条件技术

在三角形网格剖分下,针对一类椭圆型方程的保对称有限体元格式,给出了一种预条件子构造技术,并从理论上严格证明了新的PCG方法条件数的一致有界性.实验结果进一步验证了理论的正确性.     

求解非结构四边形二次拉格朗日有限元方程的代数多重网格法

针对一类带间断系数的椭圆边值问题,在非结构四边形部分下,讨论了两种二次拉格朗日有限元方程的代数多重网格法,通过利用双线性元和二次元基函数之间的表示关系,给出了一种新的网格粗化算法和构造提升算子的代数途径.数值实验表明:新的AMC法具有更好的“鲁棒”性和效率.     

无网格Galerkin法在电磁场计算中的应用研究

有限元法是偏微分方程数值计算的强大工具,但它以网格单元为基础,存在着某些不足.无网格法作为一种新兴的数值方法,解除了节点的网格束缚,能够消除由于网格存在所带来的缺陷.该文以电磁场数值计算的泊松方程边值问题为研究对象,建立了无网格Galerkin法求解的离散方程,编写了MatLab程序,完成了3个电磁场问题的数值计算,所得结果与有限元法计算结果进行了比较,显示无网格Galerkin在电磁场计算中具有更好的数值精度和稳定性.     

一维对流扩散问题的移动有限点方法

研究一种新的无网格方法:移动有限点方法,其思想是将有限点方法和移动网格技巧相结合,利用等弧长原理移动网格自适应地产生节点分布,在此基础上运用有限点方法求解对流扩散问题.给出了理论基础和算法流程,数值实验验证了移动有限点方法可以得到更精确的结果,并有最优的2阶收敛率.     

改进的物体表面重建的三角网格法

光度立体技术是一种非接触式获取物体表面几何形状信息的重要方法,由表面法向量场进行表面形状重建是光度立体技术的关键环节.对现有方法的分析表明,三角网格算法只能实现局部重建且抗噪性能较差.为提高重建精度,引入类似于法切向法中的全局约束条件,提出了改进的三角网格法.利用朗伯体半球面模型,对法切向法、泊松法、三角网格法和改进的三角网格法的重建精度和计算时间进行比较.实验表明:在理想情况下,泊松法的重建时间较短,改进的三角网格法重建精度更高;在有噪声情况下,改进的三角网格法在重建精度和抗噪性能方面的表现都比较好.     

基于网格细分和边界自适应的三维模型可见水印

数字水印技术可以有效保护数字产品的版权,而可见水印以水印信息为观察者所见,达到标识版权、保护数据的目的。对三维网格模型的不可见水印已有了广泛研究,但对可见水印的研究甚少。为此,提出一种建立在三维网格模型上的边界自适应可见水印算法。该算法使用Windows系统下的TTF字符库,直接输入需要嵌入的水印信息,包括汉字、英文字符、数字,通过将三维网格模型的平滑区域投影至二维平面进行预细分,以实现可见水印的嵌入。实验表明,该方法可在三维网格模型上较好地显示出汉字、英文字符及数字,边界平滑且具有鲁棒性,起到了用可见水印标识版权的作用。     

代数多层网格法及其在固体力学计算中的应用研究

代数多层网格(AMG)法是求解由弹性力学方程有限元离散化所得大型代数系统的最为有效的数值方法之一.该文对弹性有限元分析中的AMG法的研究进展及其相关应用领域进行了综述,着重介绍了网格粗化、插值算子及光滑迭代子等几个要素对AMG法在运算效率和鲁棒性(robustness)方面的影响,并提出了今后进一步研究的方向和内容.     

一种各向异性四边形网格下的代数多重网格法

针对一类各向同性椭圆型边值问题,讨论了各向异性四边形网格对线性有限元方程的代数多重网格(AMG)法的影响.进一步通过利用问题和网格的部分几何和分析信息,设计了一种新的AMG法,数值实验表明:新的AMG法,较通常的AMG法具有更好的“鲁棒”性和高效性     

无网格法在裂纹研究中的应用

裂纹是实际工程应用中常见的一种破坏形式,对其进行数值研究是很有益处的。提出将无网格法应用于裂纹研究中,给出无网格Galerkin方法应用的过程及其积分方案。在裂纹研究中,与有限元相比,无网格法避免了网格再生带来的数值计算困难,并在需要得到精确结果的区域可以很容易添加结点,从而可以更容易地控制计算精度。     

一种多属性递进网格模型生成算法研究

提出了一种新的多属性递进网格模型生成算法.该算法将表征网格顶点信息的向量由简单的三维几何信息扩展到包含附属信息的多维向量,可生成带有颜色、纹理等附属信息的递进网格模型.递进网格模型由一个简化网格和一个细化序列构成.该算法在生成细化序列时,将简化网格模型的顶点局限于初始网格模型的顶点集中,减少了细化序列所包含的信息,降低了所占空间,提高了算法速度.文中的实例说明了算法的有效性.     

使用GridSim工具包实现计算网格任务调度模拟

任务调度是计算网格体系结构中重要的组成部分之一.使用基于离散事件的网格建模和模拟工具包GridSim,模拟一个具体的计算网格环境,并实现了一种基于网格资源价格策略的任务调度算法,最后通过程序运行结果验证该了调度算法的有效性.     

EFG-FE耦合法在静电场问题中的应用

无网格伽辽金法部分地摆脱了网格的束缚却不容易处理本质边界条件,而有限元法便于处理本质边界条件却需要进行网格的划分.因此,将无网格伽辽金法与有限元法耦合,充分利用各自的优点,不失为一种有效的方法.将无网格伽辽金法与有限元法进行耦合并将其应用于静电场问题的处理中,最后通过数值算例验证了该方法的可行性和有效性.     

一种简单的O型网格生成方法

对于绕流的二维问题，可直接在物理平面上生成网格，通常可生成C形网格或O型网格，对C形网格和O型网格的生成方法进行了详细的分析，并提出一种简单的O型网格生成方法，这种方法生成的网格正交性好，且节约计算机的运行时间。     

稀疏化递归Cholesky分解预条件技术加速PO-MoM迭代求解

提出了一种新的稀疏化递归Cholesky分解预条件技术,并应用于加速物理光学和矩量法(PO-MoM)混合方法分析大型复杂载体上线天线的辐射问题.基于积分方程积分核的物理意义,忽略MoM区与PO区的耦合,构造出一个PO-MoM混合方法系数矩阵的稀疏近似阵.然后采用Cholesky分解方法将该稀疏阵的逆阵进行递归分解,得到一个矩阵连乘形式的预条件阵.将该预条件阵用于预条件广义最小留数(GM RES)法迭代求解线性方程组,应用该技术对卫星和舰船两个电大尺寸复杂载体模型上天线辐射问题进行了求解.结果表明,采用这种新的预条件技术可以大大加快方程组迭代求解的收敛速度,明显提高计算效率.     

求解p-Laplace方程的几种多重网格法研究

主要研究现有的几种求解p-Laplace方程的多重网格方法：FAS多重网格方法和Cascade多重网格法，并在此基础上提出了一种新的求解p-Laplace方程的多重网格方法：Cascade-back方法，该方法的优点在于它综合了FAS多重网格法与Cascade多重格法的思想，利用粗网格上的校正来提高Cascade多重网格方法的计算速度和计算精度，而且在粗网格上保留了原方程的右端项，从而保证了粗网格上校正方程的性质与原方程相似，本文对二维情形，对不同的p值做了数值实验，并对结果进行了比较分析。     

一种基于安全中间件的网格安全模型

对于网格系统这样复杂的系统,单一的安全功能不能满足其需求,所以必须要集成多种安全功能.通过对现有网格安全模型进行分析,总结其存在的缺点,利用安全中间件把安全功能作为服务提供给用户,构建了一种新的网格安全模型,并对安全中间件进行了简单的设计实现.该模型可以更好地为网格系统提供完善的安全支持.