基于单元级矩阵分解的EBE-PCG算法及其在网络机群并行环境上的实现

基于EBE策略，讨论求解大型线性方程组CG方法及PCG方法的并行计算．在不显式形成总刚度阵的情况下利用单元级矩阵的Cholesky分解构造总刚度阵的近似，形成预条件矩阵，提出了求解大型线性方程组的EBE—PCG并行算法，并讨论了算法在网络机群(COW)并行计算环境下的实现．结合实际算例，对EBE-PCG并行算法进行了并行效率分析．结果表明基于单元级Cholesky分解的EBE—PCG算法具有很好的并行效率，是一种适合网络机群并行环境的高效并行算法．     

预条件共轭梯度法在拱坝有限元重分析中的应用

以初始设计的劲度矩阵为预条件矩阵,给出了大型结构有限元重分析的预条件共轭梯度算法.该算法不需要形成和存储修改结构的劲度矩阵,占用内存小,并具有较高的精度和收敛速度.拱坝体形修改有限元分析算例表明,即使设计变量有较大改变时,该方法也能较快地收敛到精确解.     

基于PETSc的有限元高性能求解方法

基于科学计算工具箱PETSc提供的应用开发平台，针对单机多核计算机开发出一种线性并行求解器。用C++类的形式封装求解线性有限元问题必需的数据和操作，并行使用迭代法求解线性有限元问题。算例测试结果表明，在内存为3G的四核计算机上可以计算节点数达80万的三维线性有限元问题；在运行2个进程计算时加速比达到1.81，4个进程计算时为3.24；求解器对于病态方程组有良好的适应能力；对于材料弹性模量相差10万倍的有限元模型，迭代也能收敛。     

有限元软件结构分析模块的并行开发及应用

通过有限元分析软件结构分析模块在“神威Ⅰ”超级计算机上的并行化二次开发，把商用有限元软件强大的前后处理能力与超级计算机的高性能计算能力结合起来，扩大了分析规模，提高了分析速度．算例分析验证了该研究的正确性和高效性，为大型工程计算提供了强有力的工具．     

求解矩阵方程组的斜投影法

利用广义逆Ａ（２）Ｔ,Ｓ的性质给出了求解矩阵方程组的斜投影法     

求解L-矩阵方程组的一种Gauss-Seidel型预条件迭代法

在1991年A.D.Gunawardena等人首先提出了以I＋S为预处理子的Gauss-Seidel型迭代法比基本的迭代法有较好的收敛性.文章提出以阶梯矩阵作预处理子的Gauss-Seidel型迭代法,文中给出了收敛定理并以数值例子说明文章的方法比基本的迭代法及A.D.Gunawardena等人的方法有较好的收敛率.     

遗传算法的改进及其在方程组求解中应用

选择、交叉和变异是遗传算法的几个主要操作算子，它们构成了遗传操作。对遗传操作提出了改进方案、即对于交换操作：如果两个子代的适应度均比父代大就交换，如果子代的适应度一个比父代大而另一个比父代小则保留大的子代而还原小的子代为父代．如果子代的适应度均比父代小则取消此次的交换。变异操作中对每个父代的多个位置逐个变异．如果子代的适应度比父代大则变异，否则不变异。通过解线性方程组和非线性方程组证明丁该方法能够使得遗传始终向着理想的方向，避免了算法陷入死循环，并且收敛速度非常快。     

一种有限元并行共轭梯度算法在电磁场计算中的应用

以POSSION方程为研究背景,实现了有限元的并行计算。通过对定解区域进行特殊的划分,达到了不需合成结构刚度矩阵的目的,并在此基础上应用线性方程组的共轭梯度法,使计算的并行性得到了很好的拓展,实现了从网格划分、刚度矩阵的合成到方程求解的并行执行。并将该算法应用在电磁场的计算中。程序在西北工业大学高性能计算中心的HPRX2600上进行了数值实验,结果表明,该方法具有良好的加速比。     

求解一类非线性矩阵方程组的迭代法

研究了一类非线性矩阵方程组,讨论其正定解的存在性问题.进一步,提出了一种迭代法求其正定解,并对数值算法进行了收敛性分析和误差估计.数值实验表明新算法有效.     

ABS方法在求解非线性方程组中的一个应用

本文作了ＡＢＳ法求解病态线性方程组的数值试验,所得结果表明,它比共轭斜量法解病态线性方程更有效;提出了在求解非线性方程组中用ＡＢＳ法解线性方程组的组合迭代算法;讨论了组合迭代法的局部收敛性和Ｋａｎｔｏｒｏｖｉｃｈ收敛性。     

基于EBE策略的有限元法温度场神经网络计算

基于Element-By-Element(EBE)策略，提出了一种反馈网络和前向网络共同组成的多层神经网络以实现热传导有限元分析。输入层与中间层的联接权值为单元刚度矩阵与总体刚度矩阵的联系矩阵A，中间层与输出层的联接权值为A的转置阵，中间超单元联接权值为求解问题的单元刚度矩阵。分析和数值仿真结果表明，该神经网络稳定收敛于有限元模型解，为有限元分析并行计算提供一种新的方法。     

线性元有限体积元法的一种并行格式

为有效解决规模庞大的数值计算问题,充分利用机器资源,提高计算效率,基于线性元有限体积格式,通过区域分解法,在三角形网格上提出一种适用于在多核机器或并行系统上运算的并行格式.数值实验结果表明,该格式在各类扭曲网格上,不仅可达到最佳的收敛速度,而且拥有良好的并行效率.     

用预处理共轭梯度法求解有限元方程组及程序设计

预处理共轭梯度法是求解大型稀疏线性方程组的极为有效的迭代法。本文改进了对称逐步超松弛预处理共轭梯度法（ＳＳＯＲ－ＰＣＧ法）的迭代格式,可节省计算量８％￣５０％,并给出应用ＳＳＯＲ－ＰＣＧ法求解有限元方程组时的几个关键子程序。     

有限体积法和有限元方法之间的比较

有限体积法现在已经成为和有限元方法并驾齐驱的一种求解偏微分方程的数值方法。与有限元方法相比,有限体积法保持物理量的局部守恒性质,并且计算更加简单。本文主要介绍有限体积法和有限元法之间的一些相同点和不同点。     

有限元并行计算的MPI程序设计

以Poisson方程边值问题的求解为背景,实现了有限元并行计算的MPI程序设计.通过生成一种特殊结构的刚度矩阵,并在此基础上,设计了一套有效的并行计算策略,使计算的并行性得到很好的开拓,实现了包括刚度矩阵的生成、刚度矩阵的三角分解以及解三角方程组的并行执行.程序在国家高性能计算中心(西安)的曙光3000上进行了数值试验,结果表明,随着开辟进程数目的增多,加速比变得比较理想,当进程数目为30时,表明该进程数目在最优进程值附近.在60台处理器(进程)上计算18万个节点的大规模问题时,共耗时176 96415s.     

高聚物注塑成型填充过程有限元分析并行迭代算法

进行了高聚物注塑成型填充过程并行数值仿真分析.首先给出问题的控制方程,然后用Galerkin法将其离散为有限元系统方程.发展了一个并行子结构迭代并行算法,该算法在有限元区域分解的基础上,将有限元节点分为子区域内部点、二子区域边界点和多子区域边界点,在此基础上实现了有限元方程的组集和求解的并行化,并研制了相应的程序.讨论了该算法的并行执行.最后给出两个注塑填充过程压力场分析的实例,数值算例表明所提方法有较高的并行计算效率,可以适应高聚物成型填充过程仿真分析的需要.     

输运方程谱有限元耦合方法 及其在核工业中的应用

本文研究求解Boltzmann方程的谱有限元耦合方法,给出了求解输运方程的谱标准Galerkin有限元、谱流线扩散有限元、谱间断有限元耦合格式.研究这些格式的收敛性,并将它们应用到了核测井领域.     

输运方程谱有限元耦合方法及其在核工业中的应用

本文研究求解Boltzmann方程的谱有限元耦合方法,给出了求解输运方程的谱标准Galerkin有限元、谱流线扩散有限元、谱间断有限元耦合格式.研究这些格式的收敛性,并将它们应用到了核测井领域