面向SW26010间断有限元算法的多级并行计算 被引量：2

1

作者 王晓忠 张祖雨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期803-807,共5页

间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函... 间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函数从核并行计算、计算与通信重叠及从核缓冲优化技术完成了DGM算法的并行优化。实现结果表明,与基于MPI进程级的DGM并行算法相比,可以获得46.8的平均加速比。 展开更多

关键词 间断有限元 数值模拟 并行计算 区域分解

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区域分解法解黑油数值模拟问题的并行计算 被引量：9

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作者 舒继武 归丽忠 +1 位作者 周维四 张德富 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第1期51-57,共7页

区域分解方法是适应并行计算机的工作原理应运而生的偏微分方程数值算法，将它应用于解决三维实际问题且行之有效的并行软件并不多见．本文基于共享内存多处理机并行系统解决一类三维黑油油藏数值模拟问题，分别给出了子结构类型ＤＤＭ... 区域分解方法是适应并行计算机的工作原理应运而生的偏微分方程数值算法，将它应用于解决三维实际问题且行之有效的并行软件并不多见．本文基于共享内存多处理机并行系统解决一类三维黑油油藏数值模拟问题，分别给出了子结构类型ＤＤＭ和Ｓｃｈｗａｒｚ类型ＤＤＭ两种区域分解方法的并行算法，并进行了比较。 展开更多

关键词 并行计算 油藏 数值模拟 区域分解法 黑油油藏

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区域分解对气象模式并行计算速度的影响 被引量：5

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作者 臧增亮 饶宣锐 +3 位作者 潘晓滨 张理论 王春明 何宏让 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第17期4-6,共3页

通过数值试验分析了区域分解策略对ARPS气象模式并行计算速度的影响,发现无论是否使用编译优化技术,均以分解后数据区域近似为正方形时具有最大的加速比和并行效率。在二级编译优化的情况下,并行速度还和分解方向有关,在y方向上的分解比... 通过数值试验分析了区域分解策略对ARPS气象模式并行计算速度的影响,发现无论是否使用编译优化技术,均以分解后数据区域近似为正方形时具有最大的加速比和并行效率。在二级编译优化的情况下,并行速度还和分解方向有关,在y方向上的分解比在x方向上的分解更有利于提高并行效率,而在无优化情况下,并行速度和分解方向几乎无关。并从通信量和编译优化的角度对试验结果进行了讨论和分析。 展开更多

关键词 区域分解 数值模式 并行计算

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双重介质油藏数值模拟并行算法研究 被引量：5

4

作者 伍轶鸣 李勇 +1 位作者 李保柱 姚军 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期80-84,共5页

裂缝型碳酸盐岩油藏非均质性极强,数值模拟运算时间长,迫切需要一种切实可行的解决方法。介绍了区域分解法在数值模拟中的应用方法,提供了油藏数值模拟串行算法并行化的一般策略与方法。基于已开发的双重介质油藏数值模拟串行算法及建立... 裂缝型碳酸盐岩油藏非均质性极强,数值模拟运算时间长,迫切需要一种切实可行的解决方法。介绍了区域分解法在数值模拟中的应用方法,提供了油藏数值模拟串行算法并行化的一般策略与方法。基于已开发的双重介质油藏数值模拟串行算法及建立的Windows平台PC集群网络并行计算环境,利用消息传递界面(MPI库)实现了并行过程中所有消息的传递功能。通过对国内某实际碳酸盐岩油田的模拟表明,并行后的算法是成功的,2个PC加速比高达1.86,4个PC达到3.46,8个PC达到6.89。通过模拟还发现,并行数值模拟时,存在最佳的子区域规模和数目。该算法解决了大规模碳酸盐岩油藏数值模拟时间长的问题,具有实际的应用价值。 展开更多

关键词 双重介质 油藏数值模拟 区域分解法 并行计算 PC集群

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一种适于黑油模型并行的快速新解法——改进的GMRES算法 被引量：2

5

作者 杨耀忠 韩子臣 +1 位作者 舒继武 刘青昆 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2003年第6期48-51,共4页

本文应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解三维三相数值模拟问题的最优算法。在对流行的预处理共轭梯度算法及GMRES算法进行对比研究的基础上,提出了改进的GMRES算法,这种算法具有迭代参数不需优化、收敛快... 本文应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解三维三相数值模拟问题的最优算法。在对流行的预处理共轭梯度算法及GMRES算法进行对比研究的基础上,提出了改进的GMRES算法,这种算法具有迭代参数不需优化、收敛快、可得到较精确解等优点。应用该解法对三维三相黑油模型软件进行并行化改造。通过模型及实际油藏计算,比软件原算法及GMRES算法的计算速度得到大幅度提高。并行效率较高,并行化后的模拟软件可以有效地解决大型整装构造油藏的数值模拟问题。 展开更多

关键词 GMRES算法 黑油模型 并行算法 数值模拟 油藏 油田开发

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多层油藏模拟并行计算与负载平衡 被引量：3

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作者 刘青昆 舒继武 +1 位作者 归丽忠 张德富 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期306-310,共5页

在油藏数值模拟并行计算中 ,提高计算速度和资源利用率是一个重要的研究方向 给出分布式并行环境下一种多层油藏模拟并行计算的整体优化方法 ,其特点是使用高效的区域分解方法并行求解 ,动态选择两种不同的计算粒度 ,有效地克服了负载... 在油藏数值模拟并行计算中 ,提高计算速度和资源利用率是一个重要的研究方向 给出分布式并行环境下一种多层油藏模拟并行计算的整体优化方法 ,其特点是使用高效的区域分解方法并行求解 ,动态选择两种不同的计算粒度 ,有效地克服了负载不均衡带来的性能下降问题 实际模型计算表明 ,此方法策略减少了整体模拟计算时间 ,并获得较高加速比 展开更多

关键词 油藏数值模拟 区域分解 负载平衡 并行优化

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CE／SE方法在多管爆轰流场并行计算中的应用 被引量：4

7

作者 刘建文 赵书苗 +1 位作者 钟诚文 韩王超 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期229-235,共7页

应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学... 应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学当量比混合的氢气和氧气在单爆轰管内的起爆和向多管传播的过程进行了数值模拟。计算结果表明:CE/SE方法能很好地捕捉爆轰流场的精细结构,结果与相关文献符合良好;单管产生的爆轰波对旁通爆轰管的流场结构有很大的影响,能引爆其中的可燃气体。 展开更多

关键词 爆炸力学 爆轰流场结构 时空守恒元和解元方法 爆轰 并行分区 基元化学反应 数值模拟

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汽车碰撞安全性数值模拟的并行计算 被引量：1

8

作者 亓文果 金先龙 +1 位作者 张晓云 孙奕 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期13-16,共4页

阐述了汽车碰撞安全性数值模拟并行计算的区域分解方法,分析了并行求解过程以及主要时间开销,给出了处理接触时的并行计算流程。在此基础上,研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。最后研究了并行版本的L S- DYNA3D软件在... 阐述了汽车碰撞安全性数值模拟并行计算的区域分解方法,分析了并行求解过程以及主要时间开销,给出了处理接触时的并行计算流程。在此基础上,研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。最后研究了并行版本的L S- DYNA3D软件在不同硬件平台的可扩展性。 展开更多

关键词 碰撞安全性 并行计算 数值模拟 汽车 区域分解方法 硬件平台 求解过程 计算流程 计算效率 可扩展性 3D软件 计算软件 用户选择

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区域分解法解黑油数值模拟问题改进的并行计算 被引量：1

9

作者 刘青昆 归丽忠 +1 位作者 舒继武 张德富 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期229-237,共9页

　区域分解法是一种偏微分方程数值解技术.最初将Schwarz交替类型方法和子结构方法用于求解三维黑油模型油藏数值模拟问题,但发现存在计算量大、收敛较慢等问题.为此运用整体预处理技术对原方法进行改进,降低了计算复杂性,算法收敛速度... 　区域分解法是一种偏微分方程数值解技术.最初将Schwarz交替类型方法和子结构方法用于求解三维黑油模型油藏数值模拟问题,但发现存在计算量大、收敛较慢等问题.为此运用整体预处理技术对原方法进行改进,降低了计算复杂性,算法收敛速度有较大提高.当收敛条件较宽时,整体预处理Schwarz交替方法则比快速迭代子结构方法得到更高的并行加速比.实验结果表明,改进算法的模拟计算取得较高加速比. 展开更多

关键词 区域分解法 并行计算 油藏数值模式 预处理 黑油模型 Schwarz交替方法 快速迭代子结构方法

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非均匀区域油藏模拟负载平衡的分区并行算法 被引量：1

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作者 舒继武 赵金熙 +1 位作者 周维四 张德富 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期187-192,共6页

基于分布式并行计算机系统，对一类非均匀区域的油藏数值模拟问题，采用了区域分解方法并行求解，给出了并行求解的负载平衡模型及区域负载平衡的一种有效分区算法，从而将这类油藏数值模拟问题均衡映射到并行环境中，高效地并行求解．... 基于分布式并行计算机系统，对一类非均匀区域的油藏数值模拟问题，采用了区域分解方法并行求解，给出了并行求解的负载平衡模型及区域负载平衡的一种有效分区算法，从而将这类油藏数值模拟问题均衡映射到并行环境中，高效地并行求解．在黑油油藏数值模拟并行软件的研究中，实验结果表明，该算法有利于提高加速比． 展开更多

关键词 油藏 数值模拟 区域分解 负载平衡 并行算法

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近断层危害场的三维并行数值模拟 被引量：1

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作者 程海英 谢江 邵华钢 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第22期37-39,共3页

在采用Metis软件包进行区域分解的基础上,结合大型稀疏矩阵的行压缩存储方式,求解基于预处理共轭梯度法的有限元方程组,开发并行有限元计算程序。对三维地质模型进行计算模拟,得到的张店-仁河断裂近断层地震危害场的位移场数值计算结果... 在采用Metis软件包进行区域分解的基础上,结合大型稀疏矩阵的行压缩存储方式,求解基于预处理共轭梯度法的有限元方程组,开发并行有限元计算程序。对三维地质模型进行计算模拟,得到的张店-仁河断裂近断层地震危害场的位移场数值计算结果表明,该并行程序取得了较好的计算加速比。 展开更多

关键词 并行有限元法 区域分解 数值模拟 近断层危害场

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柔索驱动并联加工机构的力学建模与分析 被引量：1

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作者 汤奥斐 李言 +2 位作者 郑建明 袁启龙 成小涓 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1803-1806,共4页

针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进... 针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进行数值求解.最后通过数值算例验证了该算法的可行性,并通过快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)将时域响应转变为频域解,分析了动平台质量和重心位置参数对系统稳定性的影响。 展开更多

关键词 柔索驱动并联机构 非线性切削力模型 模态分析 固有频率

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GRAPES全球模式MPI与OpenMP混合并行方案 被引量：7

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作者 蒋沁谷 金之雁 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期581-591,共11页

随着多核计算技术的发展,基于多核处理器的集群系统逐渐成为主流架构。为适应这种既有分布式又有共享内存的硬件体系架构,使用MPI与OpenMP混合编程模型,可以实现节点间和节点内两级并行,利用消息传递与共享并行处理两种编程方式,MPI用... 随着多核计算技术的发展,基于多核处理器的集群系统逐渐成为主流架构。为适应这种既有分布式又有共享内存的硬件体系架构,使用MPI与OpenMP混合编程模型,可以实现节点间和节点内两级并行,利用消息传递与共享并行处理两种编程方式,MPI用于节点间通信,OpenMP用于节点内并行计算。该文采用MPI与OpenMP混合并行模型,使用区域分解并行和循环并行两种方法,对GRAPES全球模式进行MPI与OpenMP混合并行方案设计和优化。试验结果表明:MPI与OpenMP混合并行方法可以在MPI并行的基础上提高模式的并行度,在计算核数相同的情况下,4个线程内的MPI与OpenMP混合并行方案比单一MPI方案效果好,但在线程数量大于4时,并行效果显著下降。 展开更多

关键词 混合并行 数值天气预报模式 区域分解 循环并行

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