有限元网格自动生成的并行区域划分算法

提出了一种基于网格生成递归法的并行区域划分算法,该算法依据网格生成代价的估算分析,采用迭代分解法对区域进行并行划分．在曙光１０００Ａ系统上的运行结果表明,该网格算法的效率和加速比均优于串行递归算法     

结构动力分析显式积分并行算法与实现

在分布式并行计算机环境下开展有限元并行算法研究是计算力学领域的前沿课题之一。基于区域分裂法，提出了结构动力分析两种形式的显式积分法的并行算法及步骤；同时，在用Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ组成的分布式ＭＩＭＤ并行计算机上，采用３Ｌ并行Ｆｏｒｔｒａｎ编写了计算程序，并将其移植到串并行混合有限元分析软件ＰＦＥＭ中；最后，通过对三维空间钢架结构的实际分析，不仅验证了算法和程序设计的正确性，而且结果表明算法具有较高的并行效率。当２个和３个ＣＰＵ工作时，并行效率分别为０．８和０．７。     

并行序列挖掘的一种改进算法

分析了并行序列自身特色，提出了一种并行序列的挖掘算法PSMA，PSMA在hash树的基础上对并行序列事件反复挖掘，产生频繁有效序列模式，它是对传统序列模式挖掘算法的改进．PSMA算法针对并行序列，能更有效地发现所有频繁并行序列模式．     

一种基于比较网络模型的排序算法的构造

介绍了一种并行的排序算法：排序网络算法．在比较网络模型的基础上，该算法使用二分法思想，利用双调序列，构造出了一种并行的排序算法：双调排序网络．     

并行进化算法及其在航空工程优化问题中的应用

提出了用于加速气动力形状优化过程的分级型Nash基因算法．分级型算法可以看作是并行基因算法的特例，后者使用了互相联系但独立进化的子群的概念．本文在并行基因算法中引入多层分级拓扑结构以提高算法的收敛性．这种拓扑结构混合使用不同精度的模型，低精度模型用于探索搜索空间，高精度模型用于对准优解进行提纯．将此方法与Nash博弈相结合，构造了多目标优化算法，并应用于气动力优化问题．针对喷管反设计问题与多段翼型高升力优化问题，在计算机集群并行环境下进行了计算，结果表明本文的算法具有较高的加速收敛特性．     

基于并行遗传算法的关联规则挖掘

根据关联规则挖掘的要求与特点，结合并行遗传算法的思想，通过定义适应度函数，讨论了并行遗传算法在数据挖掘中的应用．结合一个实例，提出了基于并行遗传算法的关联规则的提取算法．     

热传导方程二阶并行区域分解差分算法

提出了一类新的计算热传导方程数值解的并行差分算法. 算法基于区域分解和子区域校正，在每个子区域上进行残量修正，各子域之间可以并行计算. 证明了算法的收敛性，并且理论分析表明，在每一时间步，只需校正一次或两次，即可达到最优的收敛阶. 数值试验表明了算法的有效性和优越性.     

粒子群算法并行化方法研究

本文研究了目前比较流行的并行化方法，并分别使用了基于任务分解的方法．基于分治模式的方法，基于主从模式的方法对粒子群算法（PSO算法）进行了并行化实现，分析了并行PSO算法的优势，并提出其适用范围。     

区域分解法解黑油数值模拟问题的并行计算

区域分解方法是适应并行计算机的工作原理应运而生的偏微分方程数值算法,将它应用于解决三维实际问题且行之有效的并行软件并不多见．本文基于共享内存多处理机并行系统解决一类三维黑油油藏数值模拟问题,分别给出了子结构类型ＤＤＭ和Ｓｃｈｗａｒｚ类型ＤＤＭ两种区域分解方法的并行算法,并进行了比较,就它们在实际应用中的区域划分对收敛速度及计算时间的影响进行了讨论     

对流占优的积分微分方程区域分裂变网格有限元方法

研究了对流占优的积分微分方程的初边值问题，提出了区域分裂变网格有限元方法．它在各个子区域内部及跨越内边界时保持了物质的守恒性，在内边界上的导数值由上一层函数值得到，由此实现了算法的并行，并利用变网格方法使网格随时间动态的变化、还给出了收敛性分析和误差估计．     

SIMPLE算法的一个新的改进方案

提出了SIMPLE算法的一个新的改进方案－－MSIMPLE。该采用SIMPLEC中的方法对速度主程进行处理，同时对压力的确定采用SIMPLER中的方法来完成。通过对2个典型的流动传热问题（圆管突扩通道内的流动，正方形空腔内的自然对流）的计算，将该改进方案与SIMPLE，SIMPLEC，SEMPLER算法进行了初步对比，结果表明，改进方案有着更好的收敛特性，并且能节省数值计算的计算时间。     

用改进的强隐式方法求解三维不可压粘性流动问题

提出了一种用改进的强隐式方法求解三维不可压缩粘性流动的交错网格有限体积法．该方法在ＳＩＭＰＥＲ算法的基础上，对Ｎ－Ｓ方程的对流项采用ＱＵＩＣＫ格式离散，利用ＭＳＩ方法求解代数方程．数值计算表明本方法具有计算稳定、收敛速度快等特点．     

代数方程求解方法收敛速度比较及对算法健壮性的影响

将交替方向隐式（ADI）、强隐（SIP）及Krylov子空间法中的TFQMR、Bi-CGSTAB方法实施于SIMPLER算法，作为其内迭代求解方法，比较了不同代数方程求解方法的收敛速度，并首次分析了它们对算法健壮性的影响，结果发现：内迭代方法不同，SIMPLER算法所表现出的健壮性也会有较大差异，采用不同的求解方法以及调节求解方法中的参数可以有效调整SIMPLER算法的健壮性．通过对具体算例的研究表明：当SIP方法的抵消参数α取值较高时，能获得比ADI快30％～50％的平均收敛速度，但算法的健壮性减弱；减小α值，在获得与ADI方法相同的收敛速度下，算法的健壮性却能远好于ADI；ILU（0）预处理的Bi-CGSTAB方法收敛速度较ADI平均能快15％～40％；当SIP方法取某口值时也能获得此收敛速度，但算法所表现出的健壮性却差于Bi-CGSTAB方法；ILU（O）预处理的TFQMR方法收敛速度慢于以上各方法，但其健壮性最佳。     

黄河小浪底坝区蓄水过程泥沙数学模型的研究

考虑高含沙水流特殊的运动规律,选用适当的公式和参数,得到多沙河流平面二维水沙运动方程,用SIMPLER程式求解。求解过程中为提高数学模型的精度,根据高含沙水流特性,采用了将沙场与流场进行耦合计算的方法;对沙场收敛条件提出应满足含沙量场与挟沙力场均稳定的观点,并给出了具体的判断式;对恢复饱和系数的取值进行了有意义的讨论。利用数学模型对黄河小浪底坝区物理模型的蓄水过程进行了模拟,通过计算结果与实测物模地形变化的对比,验证了建立的数学模型的正确性。     

Centerline Segregation in Continuous Casting Billets

Centerline segregation is of practical significance since it affects the material properties. Centerline segregation in continuous casting billets was studied by solving the fluid flow, solidification, and solute transport equations from the initially liquid steel to the completely solid state using the finite difference method with the SIMPLER algorithm. The results show that the centerline segregation is induced by both the fluid flow in the mushy zone and the accumulation of solute-rich liquid near the solidification front. The species concentration in the center of the strand rises quickly in the mushy region to a maximum at the end of solidification. The most serious segregation occurs along the billet centerline.     

Fluid Flow in Continuous Casting Mold with a Configured Nozzle

The influence of a configured nozzle on the turbulent fluid flow in a continuous casting mold was investigated using the simulation program Visual Cast, which used the finite difference method and the SIMPLER algorithm. CAD software was used to construct the complicated nozzle in the calculational region.The simulation accuracy was validated by comparison with the classic driven cavity flow problem. The simulation results agree well with water modeling experiments. The simulations show that the velocity distribution at the nozzle port is uneven and the jet faces downward more than the nozzle outlet. Simulations with a configured nozzle and the inlet velocity at the nozzle entrance give precise results and overcome the traditional difficulty in determining the nozzle outlet velocity.     

收缩胆囊内胆汁流动的数学模型

根据胆囊收缩特点及胆汁属性提出了收缩胆囊内胆汁流动的数学模型，采用ＳＩＭＰＬＥＲ算法计算了活体胆囊收缩时胆汁流动的速度分布及压力分布。计算结果表明，胆囊收缩时，囊内出口附近区域存在明显的Ｓ型旋涡区域，该区域的存在有可能是形成胆囊结石的重要条件。     

Implementation of an efficient segregated algorithm-IDEAL on 3D collocated grid system

The segregated algorithm-IDEAL (inner doubly-iterative efficient algorithm for linked-equations) is an efficient and stable algorithm. In this algorithm, there exist inner doubly-iterative processes for pressure equation, which almost completely overcome two approximations in SIMPLE algorithm. Thus the coupling between velocity and pressure is fully guaranteed, greatly enhancing the convergence rate and stability of iteration process. In this paper, implementation of the IDEAL algorithm on a 3D collocated grid system is conducted. The interface velocity is calculated by the modified momentum interpolation method (MMIM), by which the converged result is independent of the under-relaxation factor. Finally, five three-dimensional incompressible fluid flow and heat transfer problems are provided to compare the convergence rate and robustness between the IDEAL and three other most widely-used algorithms (SIMPLER, SIMPLEC and PISO). By the comparison it can be concluded that the IDEAL algorithm is more robust and efficient than the three other algorithms. Supported by the Key Project of National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50636050), Fundamental Projects of Research and Development in China (973) (Grant Nos. 2006CB601203 and 2007CB206902)     

一种低雷诺数有回流区的流场的数值计算

本文利用改进的SIMPLER方法求解二维N-S原始方程,并以突扩管道在突扩附近的流场为例进行了数值模拟,计算了雷诺数分别为180和500的两种流动,与用其它方法计算的结果对比,表明本文所采取的方法是可行的。     

Mathematical Model of Fluid Flow and Solidification in Mold Region of Continuous Slab Casting

To simulate the phenomena in the mold region of continuous casting by coupling fluid flow and solidification, a three-dimensional mathematical model has been developed based on the K-ε turbulence equations and the SIMPLER algorithm. A pseudo source term was introduced into the energy equation to account for the latent heat and kinetic energy. The fluid flow in the mushy zone was calculated by defining the fluid viscosity as a function of the solid fraction in the mushy zone. Fine meshes in the solid region improve convergence and reduce iteration time. Comparison of the fluid flow and temperature distribution with and without solidification shows that although the solid shell in the mold is thin, it still greatly affects the flow pattern. The numerical results obtained provide details of the fluid flow and solidification phenomena which can be used to optimize the nozzle structure and other process parameters in continuous casting.