基于层次化数据结构的并行有限元计算

J4 ›› 2012, Vol. 34 ›› Issue (8): 114-118.

基于层次化数据结构的并行有限元计算

赵伟波,刘青凯,秦桂明

(北京应用物理与计算数学研究所，北京 100094)

收稿日期:2012-04-28 修回日期:2012-06-11 出版日期:2012-08-25 发布日期:2012-08-25
基金资助:
国家自然科学基金重点项目（61033009）；国家重点基础研究发展计划（2011CB309702）；国家高技术研究发展计划（2010AA012303）

Parallel Computation for the Finite Element Method Based on a Hierarchical Data Structure

ZHAO Weibo,LIU Qingkai,QIN Guiming

(Institute of Applied Physics and Computational Mathematics,Beijing 100094,China)

Received:2012-04-28 Revised:2012-06-11 Online:2012-08-25 Published:2012-08-25

摘要/Abstract

摘要：

高效数据结构及并行算法是大规模并行有限元计算的关键。本文面向非结构网格，提出了一种层次化的数据结构，并在该数据结构基础上设计了并行有限元算法。最后，用数值算例验证了数据结构和并行算法的正确性和并行可扩展性。

关键词: 有限元方法, 非结构网格, 数据结构, 并行计算

Abstract:

Effective data structures and parallel algorithms play key roles in large scale parallel computation of FEM(finite element method).This paper proposes a hierarchical data structure for the unstructured mesh. Based on this structure,we design algorithms for the parallel computation of FEM.Numerical results have been presented to show the validity and scalability of the data structure and algorithms.

Key words: FEM;unstructured mesh;data structure;parallel computation

赵伟波,刘青凯,秦桂明. 基于层次化数据结构的并行有限元计算[J]. J4, 2012, 34(8): 114-118.

ZHAO Weibo,LIU Qingkai,QIN Guiming. Parallel Computation for the Finite Element Method Based on a Hierarchical Data Structure[J]. J4, 2012, 34(8): 114-118.

[1]	刘屹成, 刘晓燕, 严馨. 并行平衡级联支持向量机[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(07): 1170-1177.
[2]	臧照虎, 李晨, 王耀华, 陈小文, 郭阳. 面向众核系统的层次化栅栏同步机制[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(11): 1901-1908.
[3]	张勇, 张曦, 万云博, 何先耀, 赵钟, 卢宇彤. 非结构有限体积CFD计算的网格重排序优化[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(10): 1721-1729.
[4]	范培勤, 过武宏, 韩梅, 唐帅, 张驰, . 水声环境特征参数并行预报方法研究[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(11): 1920-1925.
[5]	龚昊, 刘莹, 冯建周, 赵仁良, 冷佳旭, . 基于GPU加速的脉冲多普勒雷达信号处理[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(07): 1141-1149.
[6]	焦育威, 王鹏, 辛罡, . 基于采样尺度自适应的多尺度量子谐振子优化算法并行化[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(07): 1200-1209.
[7]	俞茂学, 贾东宁, 魏志强, 许佳立, 马广浩. 一种基于国产异构众核处理器的C++智能源码转换框架[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(06): 997-1005.
[8]	丁哲昭, 储根深, 胡长军, 李扬. 基于申威众核处理器的圣维南求解程序的并行与优化[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(05): 820-829.
[9]	丁峻宏, 苗新强, 李根国. 面向异构超算的结构分析高效并行计算方法[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(12): 2133-2140.
[10]	徐传福, 车永刚, 李大力, 王勇献, 王正华. 天河超级计算机上超大规模高精度计算流体力学并行计算研究进展[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(10高性能专刊): 1815-1826.
[11]	刘夏真, 袁武, 马文鹏, 胡晓东, 陆忠华, 张鉴. CCFD重叠网格并行算法设计和优化[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(10高性能专刊): 1833-1841.
[12]	赵钟，何磊，何先耀. 风雷（PHengLEI）通用CFD软件设计[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(02): 210-219.
[13]	李红军, 郭阳, 贾润. 归一化积相关算法加速方法研究及FPGA实现[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(11): 1905-1910.
[14]	李安民,计卫星,廖心怡，高建花，谈兆年，王一拙，石峰. 一种面向异构计算的结构化并行编程框架[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(03): 424-432.
[15]	常文静1,2，徐扬2. 基于子句的动态检查强制文字的SAT求解器[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(02): 315-320.