二维位场重叠型区域分解方法 被引量：2

1

作者 陈爱新 聂在平 《电波科学学报》 EI CSCD 1998年第4期382-387,共6页

区域分解方法在处理复杂求解区域问题上比一般常用方法要优越。本文在Schwarz交替法的基础上，给出了不带松弛因子和带松弛因子的重叠型区域分解算法。数值实例说明：利用区域分解算法，可以得到较理想的计算结果，算法的收敛速度与离... 区域分解方法在处理复杂求解区域问题上比一般常用方法要优越。本文在Schwarz交替法的基础上，给出了不带松弛因子和带松弛因子的重叠型区域分解算法。数值实例说明：利用区域分解算法，可以得到较理想的计算结果，算法的收敛速度与离散网格无关，而且相似问题具有相近的最佳松弛因子。 展开更多

关键词 区域分解方法 选代 松弛 有限元

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区域分解并行有限元计算方法研究 被引量：1

2

作者 茹忠亮 叶亚齐 赵洪波 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期198-201,共4页

按照区域分解算法“分而治之”的思想,研究了在普通PC机群上实现大规模并行有限元计算的方法.针对PC机群的特点,有限元计算数据采用分布式存储策略,方程组的求解采用并行预处理共轭梯度算法.采用C++语言及MPI消息传递接口开发了基于PC... 按照区域分解算法“分而治之”的思想,研究了在普通PC机群上实现大规模并行有限元计算的方法.针对PC机群的特点,有限元计算数据采用分布式存储策略,方程组的求解采用并行预处理共轭梯度算法.采用C++语言及MPI消息传递接口开发了基于PC机群的并行有限元计算程序,利用6台计算机对247871个单元的有限元模型进行了并行求解,并行加速比达到5.26.验证了程序的可靠性和高效性. 展开更多

关键词 区域分解 并行有限元 计算方法 PC机群

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一种分析多目标散射问题的区域分解方法 被引量：1

3

作者 崔志伟 韩一平 于美平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期606-609,620,共5页

提出了一种用于分析复杂多目标散射问题的区域分解方法.在该方法中,每个目标作为一个独立的计算区域采用矢量有限元方法进行分析;各个区域之间通过基于格林函数的边界积分方程进行耦合;所得到的耦合矩阵方程采用基于Foldy-Lax多径散射... 提出了一种用于分析复杂多目标散射问题的区域分解方法.在该方法中,每个目标作为一个独立的计算区域采用矢量有限元方法进行分析;各个区域之间通过基于格林函数的边界积分方程进行耦合;所得到的耦合矩阵方程采用基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数方法进行求解.由于矢量有限元方法的灵活性,该区域分解方法特别适合于求解多个具有相同结构复杂目标的散射问题.数值算例验证了该方法的准确性和处理复杂多目标散射问题的能力. 展开更多

关键词 多目标 区域分解方法 有限元方法 边界积分方程 特征基函数方法

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三维非均匀介质成像问题的区域分解方法

4

作者 陈爱新 聂在平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期383-388,共6页

在利用数值方法分析非均匀介质问题时,容易生成大型系数矩阵,从而在求解时常常造成计算机内存不足或者计算时间过长。该文利用区域分解方法对三维非均匀介质成像问题进行分析,通过将求解区域划分为几个子区域,在子区域上以迭代求解子问... 在利用数值方法分析非均匀介质问题时,容易生成大型系数矩阵,从而在求解时常常造成计算机内存不足或者计算时间过长。该文利用区域分解方法对三维非均匀介质成像问题进行分析,通过将求解区域划分为几个子区域,在子区域上以迭代求解子问题的方式解决以上问题。文中给出的迭代收敛速度曲线证明区域分解算法的收敛速度很快。该文对一些复杂的非均匀介质问题给出了模拟测量成像的结果。 展开更多

关键词 三维非均匀介质 区域分解方法 成像 数值分析 迭代求解 电磁场

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双场区域分解时域有限元方法分析谐振腔和波导问题

5

作者 叶珍宝 周海京 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期89-92,共4页

从二阶矢量波动方程出发,研究了双场区域分解时域有限元方法。该方法将计算区域划分为若干个互不重叠的子区域,每个子域内同时展开基于电场和磁场的二阶矢量波动方程,不断更新各个子域交界面处的等效表面电流及磁流值,进而使得各个子域... 从二阶矢量波动方程出发,研究了双场区域分解时域有限元方法。该方法将计算区域划分为若干个互不重叠的子区域,每个子域内同时展开基于电场和磁场的二阶矢量波动方程,不断更新各个子域交界面处的等效表面电流及磁流值,进而使得各个子域的电场和磁场独立求解,不需要在每个时间步求解整个区域内的所有交界面问题。采用该方法来分析三维谐振腔及波导问题,说明了该方法的精确性和有效性,数值结果表明,与计算整个区域相比可大大减少计算复杂度和计算时间。 展开更多

关键词 双场区域分解方法 有限元方法 时域有限元方法

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抛物问题间断Galerkin区域分解方法

6

作者 芮洪兴 廉西猛 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2012年第5期928-940,共13页

对一类抛物问题给出了间断Galerkin区域分解并行算法.该方法兼有间断Galerkin方法和区域分解算法的优点.文章证明了算法的稳定性和收敛性.给出的数值试验表明了算法的稳定性和精度.

关键词 间断GALERKIN方法 区域分解 稳定性 误差估计

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基于改进的体面积分方程区域分解方法高效求解有限大频率选择表面结构的电磁散射特性 被引量：1

7

作者 李先进 雷霖 +3 位作者 陈涌频 江明 荣志 胡俊 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期76-82,共7页

针对复杂的有限大频率选择表面(frequency selective surface, FSS)结构阐述了一种改进的非重叠和非共型的体面积分方程区域分解方法(volume-surface integral equation domain decomposition method, VSIE-DDM).为了对其进行高效的电... 针对复杂的有限大频率选择表面(frequency selective surface, FSS)结构阐述了一种改进的非重叠和非共型的体面积分方程区域分解方法(volume-surface integral equation domain decomposition method, VSIE-DDM).为了对其进行高效的电磁分析,我们在最近发展的VSIE-DDM的基础上开发了不同的分区方式,每个子区域不必相同大小,可以任意形状,使该VSIE-DDM分区更加灵活.并且由于FSS的精细单元和薄介质基底,导致网格比较稠密,因此得到维度比较大的矩阵.为了更高效计算更大维度的子区自耦合矩阵的逆,使用了内外迭代技术使得该方法可以采用电尺寸更大的子区,获得更好的收敛性,进一步提高了仿真效率.通过几个数值算例验证了本文所提算法的计算性能. 展开更多

关键词 体面积分方程方法 区域分解方法 有限大频率选择表面 金属介质复合目标 电磁散射

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基于相位提取基函数的高效区域分解方法

8

作者 韩奎 聂在平 阙肖峰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期520-524,共5页

为了进一步提高电大导体目标电磁散射问题的计算能力,给出了一种高效的区域分解方法。该方法采用定义在曲面三角形单元上的相位提取基函数来展开目标表面的感应电流,大幅减少了待求未知量的数目;同时结合区域分解方法,将原问题分解为若... 为了进一步提高电大导体目标电磁散射问题的计算能力,给出了一种高效的区域分解方法。该方法采用定义在曲面三角形单元上的相位提取基函数来展开目标表面的感应电流,大幅减少了待求未知量的数目;同时结合区域分解方法,将原问题分解为若干个重叠的子问题并逐个进行求解,进一步降低了峰值内存需求。此外,为了简化缓冲区的构造过程,采用了仅一层锯齿状的边长约为0.5个波长的三角形单元作为缓冲区,取得了良好的收敛效果。多层快速多极子方法被用于加速矩矢相乘运算。数值算例说明了该方法的高效性和稳健性。 展开更多

关键词 区域分解方法 电大尺寸 电磁散射 多层快速多极子方法 相位提取基函数

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六角形特征线方法及区域分解并行

9

作者 吴文斌 王志强 +3 位作者 郑竞超 谢择怿 赵晨 彭星杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1798-1802,共5页

为了解决六角形几何堆芯中子输运问题,本文基于开源的OpenMOC程序开发了六角形模块化射线布置的并行计算程序OpenMOC-HEX。程序采用构造实体几何对六角形几何进行建模,并模块化布置特征线以实现射线的精确连接。针对核反应堆大规模数值... 为了解决六角形几何堆芯中子输运问题,本文基于开源的OpenMOC程序开发了六角形模块化射线布置的并行计算程序OpenMOC-HEX。程序采用构造实体几何对六角形几何进行建模,并模块化布置特征线以实现射线的精确连接。针对核反应堆大规模数值模拟计算时间长的特点,本程序实现了基于六角形组件区域分解的消息传递接口并行。对六角形C5G72D基准例题的计算结果表明本程序具有良好的计算精度,对多圈六角形组件例题的计算结果表明,上千进程跨节点运行时消息传递接口并行效率约85%。本文结果满足特征线程序在计算精度和扩展性上的要求,可为六角形反应堆堆芯建模和计算提供软件辅助。 展开更多

关键词 六角形几何 特征线方法 数值模拟 并行计算 反应堆物理 中子输运 区域分解 大规模并行

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定常Stokes方程一种基于完全区域分解的有限元并行算法 被引量：7

10

作者 尚月强 何银年 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期609-617,共9页

基于完全区域分解技巧,提出了一种求解定常Stokes方程的有限元并行算法.该算法中,所有子问题都是定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得算法稍加修改现有的串行程序即可实现相应的并行计算,实现简单,通... 基于完全区域分解技巧,提出了一种求解定常Stokes方程的有限元并行算法.该算法中,所有子问题都是定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得算法稍加修改现有的串行程序即可实现相应的并行计算,实现简单,通信需求少.数值结果验证了算法的高效性. 展开更多

关键词 STOKES方程 有限元方法 并行算法 完全区域分解

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应用DDM/FEM方法研究开口腔体电磁散射特性 被引量：3

11

作者 何小祥 徐金平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期547-550,共4页

将非重叠区域分裂法 (DDM)与矢量有限元法 (FEM)相结合对无限大接地的三维开口腔体的电磁 (EM)散射问题进行分析 .将原尺寸较大的腔体分成若干较小的子域 ,在各子域内推导出此边值问题的等价泛函 ,在此基础上应用矢量有限元法进行分析 ... 将非重叠区域分裂法 (DDM)与矢量有限元法 (FEM)相结合对无限大接地的三维开口腔体的电磁 (EM)散射问题进行分析 .将原尺寸较大的腔体分成若干较小的子域 ,在各子域内推导出此边值问题的等价泛函 ,在此基础上应用矢量有限元法进行分析 .通过传输条件实现各子域间的耦合 .在腔体口面应用边界积分方程 (BIE)进行描述 .这样 ,减少了程序运行时对计算机内存的需求 ,易于对电大尺寸腔体的电磁散射问题进行分析计算 .所得数值结果与有关文献的结果一致 。 展开更多

关键词 ddm/FEM方法 开口腔体 区域分裂法 矢量有限元法 电磁散射 传输条件

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有限元SN中子输运模拟的区域分解并行 被引量：2

12

作者 郭海兵 黄洪文 +1 位作者 马纪敏 丁文杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1074-1084,共11页

确定论中子输运方法具有计算速度快、可获取物理量的精细场分布、可高效多物理耦合等优点,随着有限元方法在中子输运模拟中的应用,复杂几何结构、大尺度下的屏蔽问题和临界问题都能得到高保真建模和分析.离散纵标(SN)法是求解中子输运... 确定论中子输运方法具有计算速度快、可获取物理量的精细场分布、可高效多物理耦合等优点,随着有限元方法在中子输运模拟中的应用,复杂几何结构、大尺度下的屏蔽问题和临界问题都能得到高保真建模和分析.离散纵标(SN)法是求解中子输运方程的有效数值方法,基于OpenMP并行机制对各独立离散方向进行并行求解,可提高SN输运模拟的计算速度,但并行规模较有限.对几何空间进行区域分解并采用MPI并行机制,可实现大规模并行扩展,进而实现对大型问题的高精度快速求解.本文采用并行自适应非结构网格应用框架JAUMIN进行区域分解和进程间通信,通过并行SN扫描实现了自主有限元输运程序ENTER的高效并行,完成正确性检验后在天河Ⅱ号超级计算机上使用1440个CPU核完成了1.43×10^7网格单元、2.81×10^9自由度规模问题的测试,计算时间约7.4h.表明该程序具备了有效模拟大型复杂结构中子输运问题的能力,具有一定工程应用价值. 展开更多

关键词 中子输运 有限元方法 区域分解 MPI并行计算 JAUMIN

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双调和方程Schwarz区域分解算法的Fourier分析 被引量：2

13

作者 尚月强 何银年 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第9期1100-1106,共7页

Schwarz方法是一类重要的区域分解算法.以Fourier变换作为分析工具,推导了经典Schwarz交替迭代法和加性Schwarz迭代法用于求解双调和方程的误差传播阵及其谱半径的准确表达式,不但从新的角度更简洁地证明了Schwarz交替迭代法和加性Schw... Schwarz方法是一类重要的区域分解算法.以Fourier变换作为分析工具,推导了经典Schwarz交替迭代法和加性Schwarz迭代法用于求解双调和方程的误差传播阵及其谱半径的准确表达式,不但从新的角度更简洁地证明了Schwarz交替迭代法和加性Schwarz迭代法的收敛性,还刻画了其收敛速度,以及收敛速度随子区域的重叠程度变化而变化的情况.所得结果不依赖于任何未知常数,不受具体离散方法的影响,同时表明经典Schwarz交替迭代法具有比加性Schwarz方法快1倍的收敛速度. 展开更多

关键词 区域分解算法 Schwarz方法 FOURIER变换 双调和方程

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基于DDM技术的FEM/PO-PTD方法在深腔导体目标RCS分析中的应用 被引量：1

14

作者 丁卫平 何小祥 徐金平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期10-14,共5页

采用一种基于区域分解法 (DDM)的混合方法———FEM/PO PTD法 ,分析带有深腔的三维电大尺寸导体目标的电磁散射特性。应用DDM将原有深腔分成若干个较小的子域。对于腔体开口面所在子域 ,应用等效原理 ,结合物理光学法 (PO)与物理绕射理... 采用一种基于区域分解法 (DDM)的混合方法———FEM/PO PTD法 ,分析带有深腔的三维电大尺寸导体目标的电磁散射特性。应用DDM将原有深腔分成若干个较小的子域。对于腔体开口面所在子域 ,应用等效原理 ,结合物理光学法 (PO)与物理绕射理论 (PTD) ,得到腔体开口面的边界积分方程 ;对于其它子域 ,通过传输条件实现各子域间的耦合。在各子域内推导出此边值问题的等价泛函 ,应用基于棱边的有限元法 (Edge basedFEM)进行分析。理论分析与计算结果表明 ,该混合方法与其它计算同类问题的方法相比 ,有较高的计算精度 ,同时能减少对计算机内存的需求。 展开更多

关键词 ddm 区域分解法 FEM/PO-PTD 电磁散射 物理光学法 物理绕射理论 基于棱边的有限元法 深腔导体目标 RCS分析

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非定常Stokes方程一种基于完全重叠型区域分解的有限元并行算法 被引量：1

15

作者 尚月强 何银年 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期233-241,共9页

基于完全重叠型区域分解技巧,本文提出了一种求解非定常Stokes方程的有限元并行算法。该算法的基本思想是首先对空间施行完全重叠型区域分解,然后各个处理器使用向后Euler格式独立并行求解关于时间t的常微分方程;在整个关于时间的迭代... 基于完全重叠型区域分解技巧,本文提出了一种求解非定常Stokes方程的有限元并行算法。该算法的基本思想是首先对空间施行完全重叠型区域分解,然后各个处理器使用向后Euler格式独立并行求解关于时间t的常微分方程;在整个关于时间的迭代过程中,无需处理器间的通信,具有良好的并行性能。该算法中每个处理器所负责的子问题是一个全局问题,它定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得该算法稍加修改现有的串行程序即可实现相应的并行计算,实现简单,具有重要的使用价值。同时通过数值算例,在曙光集群并行机上编程实现了上述算法,验证了其有效性。 展开更多

关键词 STOKES方程 有限元方法 重叠型区域分解 并行算法

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基于积分方程区域分解算法的研究进展 被引量：3

16

作者 江明 胡俊 +1 位作者 陈涌频 聂在平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期169-177,共9页

介绍了近年来用于电磁建模的积分方程区域分解算法(domain decomposition method,DDM).DDM是一种基于“分而治之”策略的框架性算法,为复杂电磁问题的求解提供了一种灵活的技术途径.结合国内外研究动态详细介绍了三类积分方程DDM,即重... 介绍了近年来用于电磁建模的积分方程区域分解算法(domain decomposition method,DDM).DDM是一种基于“分而治之”策略的框架性算法,为复杂电磁问题的求解提供了一种灵活的技术途径.结合国内外研究动态详细介绍了三类积分方程DDM,即重叠型积分方程DDM,非共形、非重叠型积分方程DDM以及基于等效原理的积分方程DDM,并通过数值算例说明了这些算法的优缺点.最后总结了积分方程DDM的主要挑战以及展望. 展开更多

关键词 积分方程方法 区域分解算法(ddm) 电磁散射 快速算法

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高功率微波作用下三维结构中多物理场耦合过程仿真方法研究综述

17

作者 张浩轩 王寅达 +11 位作者 王一尧 白容川 陈哲 李谭毅 王大伟 王卫杰 谢浩 赵振国 詹启伟 周海京 周亮 尹文言 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期852-869,共18页

电子系统暴露在高功率微波中,产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计,需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method,DDM),可... 电子系统暴露在高功率微波中,产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计,需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method,DDM),可以实现超大规模复杂结构的高效数值模拟。在无源结构的电-热-应力耦合数值模拟中,每个时间步都需要反复求解电流连续性方程、热传导方程和热应力方程,场间通过焦耳热和温变材料参数实现耦合,当达到稳态后,进入下一个时间步;在射频无源结构的电磁-热-应力耦合过程数值模拟中,每个时间步内分别求解电磁场和热场,并通过耗散功率和温变材料参数实现场间耦合,当达到稳态后,根据温升计算热应力,然后进入下一个时间步。本文回顾了电(磁)-热-应力大规模并行仿真的实现方法,并列举了国内外科研团队在键合线阵列、系统级封装、微波滤波器等多种复杂结构的多物理场模拟方面的标志性成果。 展开更多

关键词 多物理场计算 高功率微波(HPM) 有限元方法(FEM) 区域分解方法(ddm) 高性能计算

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卫星目标电磁散射的高效区域分解边界积分法

18

作者 辛熙敏 高红伟 +2 位作者 鲁帆 马炳 盛新庆 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期218-226,共9页

近年来,严峻的空天安全问题致使卫星的电磁散射特性分析与控制倍受关注.典型卫星主要由主体、太阳翼和多用途天线等部件组成,呈现多尺度的几何特性,给电磁建模技术带来了挑战.面向卫星的电磁散射特性分析,本文采用不连续伽辽金区域分解... 近年来,严峻的空天安全问题致使卫星的电磁散射特性分析与控制倍受关注.典型卫星主要由主体、太阳翼和多用途天线等部件组成,呈现多尺度的几何特性,给电磁建模技术带来了挑战.面向卫星的电磁散射特性分析,本文采用不连续伽辽金区域分解积分方程(discontinuous Galerkin domain decomposition method of integral equation,DG-DDM-IE)方法构建准确且灵活的计算模型,并基于以往对角区域块(diagonal domain block,DDB)预条件和稀疏近似逆(sparse approximate inverse,SAI)预条件的数值性能研究结果,针对多尺度情况提出一种经济高效的混合型预条件以提高DG-DDM-IE方法的计算能力.复杂多尺度卫星目标数值实验证明,该DG-DDM-IE方法在消耗较少内存的条件下仍保证良好的收敛性和可扩展性. 展开更多

关键词 卫星 多尺度 边界积分方法 区域分解 预条件 电磁散射

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列车与结构动态耦合分析的并行计算方法 被引量：8

19

作者 王建炜 金先龙 曹源 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期352-356,362,共6页

在分析结构动态响应时考虑列车与结构的动态耦合作用,采用详细三维有限元模型会带来计算量太大的问题。本文采用并行计算方法,根据列车与结构动态耦合模型的计算特点,设计实现了列车结构耦合均衡的分区算法,并以两个工程应用为例,利用... 在分析结构动态响应时考虑列车与结构的动态耦合作用,采用详细三维有限元模型会带来计算量太大的问题。本文采用并行计算方法,根据列车与结构动态耦合模型的计算特点,设计实现了列车结构耦合均衡的分区算法,并以两个工程应用为例,利用该方法对列车结构三维数值模型进行分区计算,结果表明该分区方法比递归坐标二分法有更好的并行效率。 展开更多

关键词 动态分析 三维模型 并行计算 区域分解方法

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电大尺寸开口腔体电磁散射特性的DDM/FEM-BIE混合法分析 被引量：8

20

作者 何小祥 徐金平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期500-504,共5页

该文将超松弛重叠及非重叠区域分裂法(DDM)与矢量有限元方法(EB-FEM)、边界积分方程(BIE)法相结合对三维电大尺寸开口腔体的电磁(EM)散射特性进行分析。通过DDM将原腔体分解成若干子腔体,在各子腔体内应用EB-FEM进行分析。腔体间应用矢... 该文将超松弛重叠及非重叠区域分裂法(DDM)与矢量有限元方法(EB-FEM)、边界积分方程(BIE)法相结合对三维电大尺寸开口腔体的电磁(EM)散射特性进行分析。通过DDM将原腔体分解成若干子腔体,在各子腔体内应用EB-FEM进行分析。腔体间应用矢量传输条件进行耦合,最终腔体内电场分布通过迭代获得。在原腔体口面,运用积分方程进行描述.在分析过程中,将传输条件和BIE统一成第三类边界条件形式。最后给出的数值结果验证了DDM/FEM-BIE混合方法分析腔体的电磁散射特性的精确性及高效性。 展开更多

关键词 区域分裂法 ddm 矢量有限元方法 边界积分方程 电大尺寸开口腔体 电磁散射

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