›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (11): 3309-3316.doi: 10.16285/j.rsm.2016.11.033
张友良,谭 飞,张礼仁,施明明
ZHANG You-liang, TAN Fei, ZHANG Li-ren, SHI Ming-ming
摘要: 讨论了亿万单元有限元模型的可扩展并行计算方法。从软件和硬件两个方面提出了前处理、并行计算方法、程序算法、后处理实现等核心问题的解决方案。采用网格加密方法生成一亿单元的有限元模型,利用对偶原始有限元撕裂内联法(FETI-DP)求解系统方程。基于图论理论建立了子区域间的通讯拓扑关系,实现了子区域间点对点通讯,避免速度慢、通信量大的全局通讯。在自主开发程序基础上,增加相应模块,采用面向对象编程技术和MPI消息传递库开发程序。对一个一亿多单元的工程实例运用5 000核并行计算,得到了超线性加速比。计算结果在专用图形工作站上进行后处理,显示和交互操作速度良好。研究在两方面实现了突破:一是将模型规模提高到了一亿多单元;二是同时调用了5 000个计算核来并行运算,并得到了很高效率。高分辨率有限元并行模拟研究成果可为岩土工程中结构特别复杂、计算区域特别大、地质情况复杂等模拟提供很好的技术方法和实现手段。
中图分类号:
O 242.21
[1] | 何静斌, 冯忠居, 董芸秀, 胡海波, 刘 闯, 郭穗柱, 张聪, 武敏, 王振, . 强震区桩−土−断层耦合作用下桩基动力响应[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2389-2400. |
[2] | 师旭超, 孙运德. 线性卸荷作用下软土超孔隙水压力 变化规律分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1333-1338. |
[3] | 田威, 王震, 张丽, 余宸, . 高温作用后3D打印岩体试样力学性能初探[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 961-969. |
[4] | 赵强, 焦玉勇, 张秀丽, 谢壁婷, 王龙, 黄刚海, . 基于显式时间积分的球颗粒DDA计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4515-4522. |
[5] | 范文亮,王余乐,魏奇科,杨朋超,李正良, . 岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法[J]. , 2018, 39(4): 1463-1468. |
[6] | 黄明华,赵明华,陈昌富. 锚固长度对锚杆受力影响分析及其临界值计算[J]. , 2018, 39(11): 4033-4041. |
[7] | 熊自明,卢 浩,王明洋,钱七虎,戎晓力,. 我国大型岩土工程施工安全风险管理研究进展[J]. , 2018, 39(10): 3703-3716. |
[8] | 方砚兵,苏永华,肖 旺,梁 斌. 基于子区间法的隐式功能函数非概率可靠性方法研究[J]. , 2017, 38(4): 1171-1178. |
[9] | 闫澍旺,林 澍,霍知亮,楚 剑,郭 伟,. 桶形基础液压下沉过程的耦合欧拉-拉格朗日有限元法分析[J]. , 2017, 38(1): 247-252. |
[10] | 付晓东,盛 谦,张勇慧,冷先伦, . 非连续变形分析(DDA)线性方程组的高效求解算法[J]. , 2016, 37(4): 1171-1178. |
[11] | 张 蕾 ,唐小松 ,李典庆 ,曹子君 , . 基于Copula函数的岩土结构物系统可靠度分析[J]. , 2016, 37(1): 193-202. |
[12] | 董威信,王翔南,王 远,于玉贞. 三维过渡等参单元在岩土工程有限元分析中的应用[J]. , 2015, 36(5): 1455-1462. |
[13] | 王 浩 ,覃卫民 ,焦玉勇 ,何 政,. 大数据时代的岩土工程监测——转折与机遇[J]. , 2014, 35(9): 2634-2641. |
[14] | 付晓东,盛 谦,张勇慧. 基于OpenMP的非连续变形分析并行计算方法[J]. , 2014, 35(8): 2401-2407. |
[15] | 沈 辉 ,罗先启 ,郑安兴 ,毕金锋 ,翁永红,. 拱坝联合坝肩岩体三维计算模型构建[J]. , 2014, 35(5): 1455-1460. |
|