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上海高校网格E-网格计算应用平台的资源管理
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作者 谢骅 陈家慧 +1 位作者 郑衍衡 姜恺 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第11期79-80,171,共3页
针对上海高校网格E-网格计算应用平台的资源管理功能开展研究,使用globus toolkit3.2开发包开发ShuGridService服务提供对外接口,并实现了资源管理中间件来管理底层系统。还对异构底层资源的兼容性和证书双向认证问题提供了解决方案。
关键词 网格 GLOBUS 中间件 OPENPBS 证书双向认证
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汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究 被引量:19
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作者 亓文果 金先龙 +2 位作者 张晓云 李渊印 李根国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2428-2431,共4页
并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系... 并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。 展开更多
关键词 并行计算 碰撞 有限元仿真 区域分解
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基于MPI的黄河下游二维水沙数学模型并行计算研究 被引量:9
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作者 余欣 杨明 +2 位作者 王敏 姜恺 袁俊 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第3期49-50,53,共3页
基于MPI的消息传递实现了黄河二维水沙数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点通过规约等进行特殊处理,一方面... 基于MPI的消息传递实现了黄河二维水沙数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点通过规约等进行特殊处理,一方面尽可能减少了通讯量,另一方面也避免了消息的阻塞。采用曙光4000A并行计算系统的8个CPU进行计算的加速比达0. 8,同时,多CPU并行计算极大地提高了计算任务的容量,使得无法在单机上完成的巨量计算成为可能。 展开更多
关键词 并行计算 通讯 规约 加速比 MPI 水沙数学模型 黄河下游
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基于并行计算的盾构机刀盘三维切削仿真 被引量:5
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作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 李根国 吴建成 杨洪杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第23期5376-5379,5396,共5页
针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完... 针对盾构机工作时刀盘切削土体的数值仿真,建立了细致分析模型,并利用任意拉格朗日欧拉(ALE)和流固耦合(FSI)理论及方法来解决传统有限元方法进行切削仿真时易引发的网格大变形问题;在国产曙光4000A超级计算机上利用LS-DYNA MPP 970完成了并行计算,采用了传统递归坐标对分、以及根据仿真模型特点提出的基于耦合均衡坐标对分等两种区域分解策略。结果表明,ALE-FSI方法能有效处理刀盘切割土体仿真时的网格大变形,仿真数据与试验数据对比也比较一致;通过促进负载均衡,在计算时CBCB法比RCB法体现出了更好的加速比和并行效率。 展开更多
关键词 盾构机 刀盘 大变形 流固耦合 并行计算 区域分解
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水动力学数学模型并行计算技术研究及实现 被引量:8
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作者 杨明 余欣 +1 位作者 姜恺 高文永 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-3,共3页
基于MPI(Message Passing Interface)消息传递实现了黄河二维水动力学数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点... 基于MPI(Message Passing Interface)消息传递实现了黄河二维水动力学数学模型的并行编程。以数据的分布存储作为区域划分的依据,实现了计算量的负载平衡;在全局网格和局部区域之间建立映射关系,并且在临界单元、进出口单元、共用节点等通过规约等进行特殊处理,一方面尽可能的减少通讯量,另一方面也避免消息的阻塞。采用曙光4000A系统的8个CPU进行计算的加速比达0.8,多CPU并行计算极大的提高了计算任务的容量,使得无法在单机上完成的巨量计算成为可能。 展开更多
关键词 MPI 并行计算 通讯 规约 加速比
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浅谈高性能计算的地位及应用 被引量:15
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作者 李根国 桂亚东 刘欣 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第9期3-4,18,共3页
高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总... 高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后,人类认识世界改造世界的第三大科学研究方法。高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为我国的科技创新作出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展。从应用的角度概要总结了高性能计算的作用和地位,列举了几个产业化相关的高性能计算应用,介绍了作为公共服务平台的上海超级计算中心的情况。 展开更多
关键词 高性能计算 超级计算中心 运算性能
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空间豆荚杆机构收展过程的并行仿真计算 被引量:15
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作者 丁峻宏 成奎成 +2 位作者 韩轩 彭福军 邓雪滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期676-682,共7页
针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载... 针对空间豆荚杆展开机构的设计,利用显式动态算法和高性能计算资源,对豆荚杆盘卷收拢和展开过程进行了非线性准静态仿真。为满足计算调试和多组工况带来的大规模计算需求,通过计算耗时、应力曲线和能量曲线的对比分析,确立了以提高加载速率为主的显式计算并行加速合理策略。计算过程和结果分析表明,动态仿真方法完全可以用来对豆荚杆机构的功能设计、结构改型和参数调整进行预知仿真,并为试验提供指导和参考。 展开更多
关键词 豆荚杆 显式算法 展开 准静态 并行计算
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分数积分的一种数值计算方法及其应用 被引量:5
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作者 朱正佑 李根国 程昌钧 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期331-341,共11页
提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了... 提出了一种只需要存储部分历史数据的分数积分的数值计算方法,并给出了误差估计。这种方法可对包含分数积分和分数导数的积分-微分方程进行较长时间的数值计算,克服了存储全部历史数据的困难,并能对计算误差进行控制。作为应用,给出了具有分数导数型本构关系的粘弹性Timoshenko梁的动力学行为研究的控制方程,利用分离变量法讨论梁在简谐激励作用下的动力响应,然后用新提出的数值方法对控制方程进行数值计算,数值计算结果和理论结果进行了比较,它们比较吻合。 展开更多
关键词 分数微积分 数值计算方法 分数导数型本构关系 弱奇异性Volterra积分-微分方程
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基于高性能计算的曲轴系统动力学与疲劳仿真 被引量:3
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作者 丁峻宏 张晓云 李根国 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期218-222,共5页
针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方... 针对曲轴的动力学仿真和疲劳寿命计算,建立了一种曲轴系统大规模直接计算模型,借助高性能计算(HPC)技术并利用显式有限元算法实现了动力学模型的直接求解,结果详细描述了包括曲轴强度和变形在内的曲轴系统动力学特性。采用全寿命分析方法直接对动力学仿真结果进行曲轴寿命及安全系数的计算,基于应力-时间历程等动态结果进行的疲劳分析结果显得更为真实。计算过程和结果证明了曲轴系统直接动力学及疲劳仿真分析方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 曲轴 动力学 有限元 疲劳寿命 高性能计算
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结构静力有限元分层并行计算方法 被引量:4
10
作者 苗新强 金先龙 丁峻宏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期611-618,共8页
根据分布式存储并行计算机的体系结构特点,提出了一种结构静力有限元分层并行计算方法.该方法在两级分区两次缩聚策略的基础上不仅实现了大量数据的分布式存储,提高了数据的内存访问速率;而且实现了计算过程的三层并行,有效提高了通信效... 根据分布式存储并行计算机的体系结构特点,提出了一种结构静力有限元分层并行计算方法.该方法在两级分区两次缩聚策略的基础上不仅实现了大量数据的分布式存储,提高了数据的内存访问速率;而且实现了计算过程的三层并行,有效提高了通信效率;此外,它还进一步降低了界面方程的规模,大幅度减少了界面方程的求解时间.因此,它能够充分利用分布式存储并行计算机的体系结构特点提升大规模并行计算效率.最后通过典型数值算例验证了该方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 分布式存储并行计算机 分层并行计算 区域分解 缩聚
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结构动力数值仿真两级并行计算系统开发及应用 被引量:3
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作者 苗新强 金先龙 丁峻宏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1126-1133,共8页
根据分布式存储并行计算机的体系结构特点,设计了一个结构动力数值仿真两级并行计算系统.首先通过两级分区为并行计算准备数据,并将数据分布式存储在各节点的局部存储器上;在结构动力分析过程中,通过进一步缩减问题规模和有效地提高通... 根据分布式存储并行计算机的体系结构特点,设计了一个结构动力数值仿真两级并行计算系统.首先通过两级分区为并行计算准备数据,并将数据分布式存储在各节点的局部存储器上;在结构动力分析过程中,通过进一步缩减问题规模和有效地提高通信效率大幅度减少了界面方程求解时间以及系统求解总时间.文中详细阐述了该系统工作原理、并行计算流程和系统实现的相关软件开发工具.最后通过典型数值算例验证了该系统的有效性. 展开更多
关键词 数值仿真 并行计算 分布式存储并行计算机 动力分析
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大规模柴油机动力学抗冲击并行仿真计算 被引量:2
12
作者 丁峻宏 宋雅丽 +2 位作者 王惠 任建军 刘波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期163-167,共5页
针对柴油机动力冲击仿真问题,采用显式动力算法对柴油机复杂结构进行详细建模与精细仿真,并对处于不同工作状态柴油机开展机构运动、动力冲击的单独及综合模拟。为满足计算调试及多组工况所需大规模计算需求,借助高性能计算资源;通过不... 针对柴油机动力冲击仿真问题,采用显式动力算法对柴油机复杂结构进行详细建模与精细仿真,并对处于不同工作状态柴油机开展机构运动、动力冲击的单独及综合模拟。为满足计算调试及多组工况所需大规模计算需求,借助高性能计算资源;通过不同计算平台多核并行计算及性能数据比较,分析独特并行加速现象、探求合理并行加速策略。计算表明,动态仿真方法有利于柴油机运动及动力问题一体化研究。该结论可为柴油机类似复杂冲击问题研究提供参考。 展开更多
关键词 柴油机 显式算法 机构运动 动力冲击 并行计算
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大规模并行结构动力分析分层计算方法 被引量:2
13
作者 苗新强 金先龙 丁峻宏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期702-708,共7页
多核分布式存储超级计算机的兴起为大规模并行结构动力分析提供了强有力的计算工具。根据多核分布式计算环境的特点,提出了一种大规模并行结构动力分析分层计算方法。该方法在传统隐式动力分析的区域分解法的基础上,利用两级分区和两次... 多核分布式存储超级计算机的兴起为大规模并行结构动力分析提供了强有力的计算工具。根据多核分布式计算环境的特点,提出了一种大规模并行结构动力分析分层计算方法。该方法在传统隐式动力分析的区域分解法的基础上,利用两级分区和两次缩聚策略进行求解。不但通过进一步缩减求解问题规模有效提高了界面方程的收敛速度,而且通过三层并行计算有效提高了通信效率。该方法并不对有限元模型引入近似,属于精确的动力子区域分层计算方法。典型数值算例表明,该方法计算精度与商业软件ANSYS完全法求解精度相当;同传统区域分解法相比,该方法能够获得较高的并行计算性能。 展开更多
关键词 并行计算 有限元分析 动力分析 分布式存储并行计算机
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MFX-ANSYS/CFX流固耦合计算及其在“魔方”上的应用 被引量:4
14
作者 王惠 丁峻宏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期166-170,共5页
流体和固体之间的耦合作用在工程领域中有非常广泛的应用,对这类问题的求解一直是工程上的难点。本文介绍了一种流固耦合求解方法,采用CFX和ANSYS软件分别对流体域和结构域进行求解,其耦合面的数据交换以MFX-ANSYS/CFX为平台,并通过实... 流体和固体之间的耦合作用在工程领域中有非常广泛的应用,对这类问题的求解一直是工程上的难点。本文介绍了一种流固耦合求解方法,采用CFX和ANSYS软件分别对流体域和结构域进行求解,其耦合面的数据交换以MFX-ANSYS/CFX为平台,并通过实例验证了流体和结构之间的耦合效应。同时,基于"魔方"高性能计算平台,探讨了这类问题的并行求解算法以及在不同处理器数目下的计算效率,为该类方法的大规模计算以及更好地发挥并行计算优势提供参考。 展开更多
关键词 MFX-ANSYS/CFX 魔方 流固耦合 并行计算
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上海3km数值预报系统数据传输与产品制作 被引量:1
15
作者 顾建峰 王晓峰 +2 位作者 王坚捍 陈家慧 郭敏 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期90-96,共7页
在异地、异构的复杂网络结构中,采用防火墙的地址转换技术和传输过滤技术,实现了上海3km数值预报系统的数据安全传输。在数值预报产品制作中,运用VB语言制作"三定预报"图形,运用GrADS绘图软件制作形势预报图形,并将"三... 在异地、异构的复杂网络结构中,采用防火墙的地址转换技术和传输过滤技术,实现了上海3km数值预报系统的数据安全传输。在数值预报产品制作中,运用VB语言制作"三定预报"图形,运用GrADS绘图软件制作形势预报图形,并将"三定预报"产品与采用GIS技术制作的上海地图相结合,实现了网站(网页)的调用形式。 展开更多
关键词 数值预报系统 数据传输 产品制作 GrADS绘图软件 网络
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基于稀疏存储的有限元结构分析高效缩聚并行计算方法 被引量:1
16
作者 苗新强 金先龙 丁峻宏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期338-343,共6页
基于稀疏存储技术和直接稀疏求解器提出了一种有限元结构分析高效缩聚并行计算方法。该方法将缩聚过程转换为一系列线性方程组的求解过程,并通过直接稀疏求解器进行求解。它能够避免传统变带宽格式缩聚并行计算方法对带宽内大量零元素... 基于稀疏存储技术和直接稀疏求解器提出了一种有限元结构分析高效缩聚并行计算方法。该方法将缩聚过程转换为一系列线性方程组的求解过程,并通过直接稀疏求解器进行求解。它能够避免传统变带宽格式缩聚并行计算方法对带宽内大量零元素的存储和运算,从而大幅度节省内存空间和有效减少计算量。最后通过发动机曲轴的有限元数值仿真实验对算法的有效性进行了验证。结果表明:相对传统变带宽格式缩聚并行计算方法,稀疏存储格式缩聚并行计算方法能够大幅度节省内存空间和有效提高计算效率;各子区域规模越大,该方法对内存空间的节省和计算效率的提高效果就越明显。 展开更多
关键词 高性能计算 有限元分析 稀疏存储技术 直接稀疏求解器 缩聚
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材料科学中的高性能计算 被引量:2
17
作者 王涛 胡双林 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2017年第2期185-193,共9页
高性能计算是研究材料的成分-结构-性质三者之间关系的有力工具。材料科学中的计算模拟主要使用密度泛函理论研究原子到微米尺度的材料,其并行实现方式主要分为并行k点、并行能带和并行平面波,具有较高的并行效率和大量的软件实现。并行... 高性能计算是研究材料的成分-结构-性质三者之间关系的有力工具。材料科学中的计算模拟主要使用密度泛函理论研究原子到微米尺度的材料,其并行实现方式主要分为并行k点、并行能带和并行平面波,具有较高的并行效率和大量的软件实现。并行k点方式具有较好的扩展性,但不适合于计算大晶胞体系;并行能带方式对于中小晶胞体系效率较高;并行平面波方式适合于大晶胞体系,但对全局通讯的依赖性较高,并行扩展性较差。充分利用最新的硬件技术,如加速卡、众核技术等,改写或重新设计材料科学计算软件已成为最近的发展趋势。 展开更多
关键词 高性能计算应用 材料科学 并行计算
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nPME对GROMACS软件并行计算性能的影响分析 被引量:1
18
作者 寇大治 左光宏 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第10期13-15,40,共4页
在分子动力学并行计算的过程中,正确地处理好并行规模与PME(Particle-Mesh Ewald)方法的任务分配,对于提高分子动力学的并行效率具有非常重要的影响。以常用的分子动力学软件Gromacs[1-3]为例,利用上海超级计算中心"魔方"超... 在分子动力学并行计算的过程中,正确地处理好并行规模与PME(Particle-Mesh Ewald)方法的任务分配,对于提高分子动力学的并行效率具有非常重要的影响。以常用的分子动力学软件Gromacs[1-3]为例,利用上海超级计算中心"魔方"超级计算平台,就不同并行规模与不同PME任务分配方式下的计算性能进行测试。发现并行能在一定的范围内显著的提高Gromacs的计算效率,但是当并行规模超过一定值后,计算效率反而下降。另一方面,当并行规模较小时,不设置PME专属节点的计算效率较高;但当并行规模较大时,合理的设置PME专属节点,能显著地提高计算的效率。这一结果能对从事分子动力学模拟的研究人员合理分配并行资源提供帮助。 展开更多
关键词 并行计算 分子动力学 GROMACS PME
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量子化学中的高性能计算 被引量:1
19
作者 王涛 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期109-119,共11页
高性能计算在化学的计算模拟中有着广泛的应用.本文回顾了量子化学并行计算方法的现状,从量子化学的基本原理出发,阐述了不同量子化学计算方法的特点、软件技术和并行实现,并展望了未来的发展.
关键词 高性能计算应用 量子化学 并行计算
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计算生物学中的高性能计算(Ⅰ)—分子动力学 被引量:1
20
作者 王涛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第12期2242-2250,共9页
分子动力学是高性能计算应用的重要领域,大量的高性能计算资源或机时被用于分子动力学模拟。描述了分子动力学的计算方法和特点,包括常用并行算法、性能改进方式等,介绍了常用的分子动力学大规模并行计算软件及其功能特性,最后展望了分... 分子动力学是高性能计算应用的重要领域,大量的高性能计算资源或机时被用于分子动力学模拟。描述了分子动力学的计算方法和特点,包括常用并行算法、性能改进方式等,介绍了常用的分子动力学大规模并行计算软件及其功能特性,最后展望了分子动力学模拟的发展与挑战。 展开更多
关键词 高性能计算应用 分子动力学 计算生物学
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