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有限元法的一种数据结构
被引量：
2
1
作者
陈德智
姜贺
+1 位作者
张哲
潘瑞敏
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期1-7,共7页
稀疏矩阵非零元素压缩存储技术是处理大型有限元方程的必要手段,采用合适的数据结构是提高计算效率的关键。本文提出一种基于单元边索引的非零元素压缩存储方案,这种方案利用了单元边与总体矩阵中非零元素之间的一一对应关系,概念清晰...
稀疏矩阵非零元素压缩存储技术是处理大型有限元方程的必要手段,采用合适的数据结构是提高计算效率的关键。本文提出一种基于单元边索引的非零元素压缩存储方案,这种方案利用了单元边与总体矩阵中非零元素之间的一一对应关系,概念清晰。由于每个元素在压缩向量中的位置在网格划分阶段就确定了,因此在单元分析过程中就可以直接完成总体系数阵的压缩存储和边界条件处理,无需繁冗的寻址计算,矩阵的求解运算也非常便捷,最大限度地减少了有限元分析的内存需求,提高了计算效率。文中对相应的数据结构和算法描述做了详细的讨论,并通过一个涡流检测问题的有限元算例验证了本文方法的有效性。该方案可以方便地推广用于三维有限元问题和高阶单元。
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关键词
电磁场有限元
总体系数阵组装
稀疏矩阵
非零元素存储
数据结构
单元边
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职称材料
基于预条件共轭梯度法的直流电阻率三维有限元正演研究
被引量：
15
2
作者
刘斌
李术才
+1 位作者
李树忱
聂利超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第12期1846-1853,共8页
对直流电阻率法勘探而言,对其反演结果的精度和速度的要求越来越高,这就需要提出一套优化有限元数值正演速度和精度的计算方案。设计了系数矩阵的一维非零元素压缩存储模式,设置了索引数组以便按照行号和列号对元素进行索引,与变带宽存...
对直流电阻率法勘探而言,对其反演结果的精度和速度的要求越来越高,这就需要提出一套优化有限元数值正演速度和精度的计算方案。设计了系数矩阵的一维非零元素压缩存储模式,设置了索引数组以便按照行号和列号对元素进行索引,与变带宽存储模式相比,其内存占用量明显减小。为提高正演计算速度,利用预条件共轭梯度法(PCG)求解有限元中的大型稀疏线性方程组。在PCG法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,与其它预处理矩阵相比,其具有求逆方便、无需存储空间的特点,使得大型线性方程组的求解速度大大提高。另外,在直流电阻率三维正演中,采用了异常电位法,提高了电源点附近的解的精度。以二层地层的电阻率勘探为例,初步验证了计算方案的实用性。利用上述方案,重点对隧道含水断层的电阻率法超前探测进行了有限元数值正演,并进行了相应的物理模型试验。对比显示,数值正演结果与试验数据基本一致,且数值正演的速度和精度均显著提高。
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关键词
直流电阻率勘探
3DFEM
PCG
预条件矩阵
一维
非
零
元素
压缩
存储
含水构造超前探测
模型试验
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职称材料
题名
有限元法的一种数据结构
被引量：
2
1
作者
陈德智
姜贺
张哲
潘瑞敏
机构
华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期1-7,共7页
基金
科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项(2011GB113003)
湖北省非动力核技术协同创新中心资助项目
文摘
稀疏矩阵非零元素压缩存储技术是处理大型有限元方程的必要手段,采用合适的数据结构是提高计算效率的关键。本文提出一种基于单元边索引的非零元素压缩存储方案,这种方案利用了单元边与总体矩阵中非零元素之间的一一对应关系,概念清晰。由于每个元素在压缩向量中的位置在网格划分阶段就确定了,因此在单元分析过程中就可以直接完成总体系数阵的压缩存储和边界条件处理,无需繁冗的寻址计算,矩阵的求解运算也非常便捷,最大限度地减少了有限元分析的内存需求,提高了计算效率。文中对相应的数据结构和算法描述做了详细的讨论,并通过一个涡流检测问题的有限元算例验证了本文方法的有效性。该方案可以方便地推广用于三维有限元问题和高阶单元。
关键词
电磁场有限元
总体系数阵组装
稀疏矩阵
非零元素存储
数据结构
单元边
Keywords
Finite element method for electromagnetic field,assembly of global matrix,sparse matrix,nonzero elements compression storage,data structure,element side
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
O441.4 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
基于预条件共轭梯度法的直流电阻率三维有限元正演研究
被引量：
15
2
作者
刘斌
李术才
李树忱
聂利超
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第12期1846-1853,共8页
基金
国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA11Z131)
国家自然科学基金专项基金项目(50727904)
交通部西部交通建设科技项目(2009318000008)
文摘
对直流电阻率法勘探而言,对其反演结果的精度和速度的要求越来越高,这就需要提出一套优化有限元数值正演速度和精度的计算方案。设计了系数矩阵的一维非零元素压缩存储模式,设置了索引数组以便按照行号和列号对元素进行索引,与变带宽存储模式相比,其内存占用量明显减小。为提高正演计算速度,利用预条件共轭梯度法(PCG)求解有限元中的大型稀疏线性方程组。在PCG法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,与其它预处理矩阵相比,其具有求逆方便、无需存储空间的特点,使得大型线性方程组的求解速度大大提高。另外,在直流电阻率三维正演中,采用了异常电位法,提高了电源点附近的解的精度。以二层地层的电阻率勘探为例,初步验证了计算方案的实用性。利用上述方案,重点对隧道含水断层的电阻率法超前探测进行了有限元数值正演,并进行了相应的物理模型试验。对比显示,数值正演结果与试验数据基本一致,且数值正演的速度和精度均显著提高。
关键词
直流电阻率勘探
3DFEM
PCG
预条件矩阵
一维
非
零
元素
压缩
存储
含水构造超前探测
模型试验
Keywords
direct current electrical resistivity prospecting
3D FEM
PCG algorithm
preconditioning matrix
1D compression storage of non-zero element
advanced detection of water-bearing geological structures
model test
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
有限元法的一种数据结构
陈德智
姜贺
张哲
潘瑞敏
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
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下载PDF
职称材料
2
基于预条件共轭梯度法的直流电阻率三维有限元正演研究
刘斌
李术才
李树忱
聂利超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
15
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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