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适宜PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法
1
作者
包劲青
杨强
刘耀儒
《华北水利水电学院学报》
2009年第4期1-4,共4页
针对水工结构有限元分析中刚度矩阵存储量大且易变动的特点,在分析目前常用的预处理共轭梯度法(PCG)算法特性基础上,提出适宜于PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法.该新方法中,以"节点"为中心的刚度矩...
针对水工结构有限元分析中刚度矩阵存储量大且易变动的特点,在分析目前常用的预处理共轭梯度法(PCG)算法特性基础上,提出适宜于PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法.该新方法中,以"节点"为中心的刚度矩阵形成方法取代以"单元"为中心的刚度矩阵形成组集方法.针对预处理共轭梯度法中零元素不参与计算,提出只需存储非零元素及其在总体刚度矩阵的相应位置的记位存储策略.与传统方法相比,新方法在形成、组集时间和存储规模上均能更好地满足PCG算法的需求.
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关键词
水工结构
总体刚度矩阵
预处理共轭梯度法
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职称材料
扩展有限元刚度矩阵的CSR存储实现
被引量：
2
2
作者
刘尧喜
唐进元
+2 位作者
周炜
何玉辉
余洋
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1384-1390,共7页
扩展有限元方法(XFEM)是处理裂纹、孔洞、夹杂等不连续问题中应用最为广泛的数值方法之一。XFEM基于单位分解方法,在标准有限元方法的位移近似函数中引入附加函数项来反映位移场的间断特性和奇异特性。附加函数项的引入,导致XFEM单元刚...
扩展有限元方法(XFEM)是处理裂纹、孔洞、夹杂等不连续问题中应用最为广泛的数值方法之一。XFEM基于单位分解方法,在标准有限元方法的位移近似函数中引入附加函数项来反映位移场的间断特性和奇异特性。附加函数项的引入,导致XFEM单元刚度矩阵大小不定,标准有限元方法的总体刚度矩阵的组集方法不能直接使用于扩展有限元方法中。本文提出一种基于‘广义相邻节点对’的非零元素存储方案,该方案通过使用“广义相邻节点对”和总体刚度矩阵中非零元素的位置一一对应的关系,配合大型稀疏矩阵的CSR存储格式(Compressed Sparse Row format:行压缩存储格式),直接从单元刚度矩阵组集形成压缩存储的总体刚度矩阵。该方案较好的解决了扩展有限元总体刚度矩阵的压缩存储和组集问题,详细阐述该方案的实现过程,将此方案成功实现于Fortran语言自主开发的扩展有限元程序中,并对程序的准确性进行了验证。
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关键词
扩展有限元法
总体刚度矩阵
CSR
存储
刚度
矩阵
组集
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职称材料
题名
适宜PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法
1
作者
包劲青
杨强
刘耀儒
机构
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
出处
《华北水利水电学院学报》
2009年第4期1-4,共4页
基金
国家自然科学基金项目(90715041)
文摘
针对水工结构有限元分析中刚度矩阵存储量大且易变动的特点,在分析目前常用的预处理共轭梯度法(PCG)算法特性基础上,提出适宜于PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法.该新方法中,以"节点"为中心的刚度矩阵形成方法取代以"单元"为中心的刚度矩阵形成组集方法.针对预处理共轭梯度法中零元素不参与计算,提出只需存储非零元素及其在总体刚度矩阵的相应位置的记位存储策略.与传统方法相比,新方法在形成、组集时间和存储规模上均能更好地满足PCG算法的需求.
关键词
水工结构
总体刚度矩阵
预处理共轭梯度法
Keywords
hydraulic structure
total stiffness matrix
preconditioned conjugate gradient method
分类号
TV314 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
扩展有限元刚度矩阵的CSR存储实现
被引量：
2
2
作者
刘尧喜
唐进元
周炜
何玉辉
余洋
机构
中南大学高性能复杂制造国家重点实验室
湖南科技大学智能制造研究院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1384-1390,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51535012)
国家自然科学基金重点项目(U1604255)
湖南省重点研发计划项目(2016JC2001)资助~~
文摘
扩展有限元方法(XFEM)是处理裂纹、孔洞、夹杂等不连续问题中应用最为广泛的数值方法之一。XFEM基于单位分解方法,在标准有限元方法的位移近似函数中引入附加函数项来反映位移场的间断特性和奇异特性。附加函数项的引入,导致XFEM单元刚度矩阵大小不定,标准有限元方法的总体刚度矩阵的组集方法不能直接使用于扩展有限元方法中。本文提出一种基于‘广义相邻节点对’的非零元素存储方案,该方案通过使用“广义相邻节点对”和总体刚度矩阵中非零元素的位置一一对应的关系,配合大型稀疏矩阵的CSR存储格式(Compressed Sparse Row format:行压缩存储格式),直接从单元刚度矩阵组集形成压缩存储的总体刚度矩阵。该方案较好的解决了扩展有限元总体刚度矩阵的压缩存储和组集问题,详细阐述该方案的实现过程,将此方案成功实现于Fortran语言自主开发的扩展有限元程序中,并对程序的准确性进行了验证。
关键词
扩展有限元法
总体刚度矩阵
CSR
存储
刚度
矩阵
组集
Keywords
XFEM
Global stiffness matrix
Compressed sparse row(CSR)storage
Assembly algorithm of stiffness matrix
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
适宜PCG方法的水工结构有限元刚度矩阵形成、组集和存储的新方法
包劲青
杨强
刘耀儒
《华北水利水电学院学报》
2009
0
在线阅读
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职称材料
2
扩展有限元刚度矩阵的CSR存储实现
刘尧喜
唐进元
周炜
何玉辉
余洋
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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