基于静态双重区域分解的两种接触并行算法

基于静态双重区域分解的两种接触并行算法

论文摘要

CHAP3D是北京应用物理与计算数学研究所自主研发的Lagrange通用弹塑性流体力学分析程序.文章介绍了在CHAP3D程序中使用的、针对多处理器集群的、基于静态双重区域分解的两种接触并行算法.第一种是分配单个完整接触面的接触并行算法,此算法将一对完整的接触面分配到一个处理器上,并建立计算域与接触域的通信关系.此接触并行算法的优点是简单,在具有接触面的处理器上可以直接使用串行的接触搜索算法和接触力耦合计算算法.另一种是主面剖分区域分解的接触并行算法,此算法将所有接触面的主面区域分解到所有处理器上.须建立计算域与接触域以及接触域内各处理器间的两种通信关系.该接触并行算法是一个负载平衡的并行算法,具有很好的并行效率和可扩展性.数值算例显示,这两种接触并行算法都能够很好地模拟多种不同类型的接触问题.

论文目录

  • 引 言
  • 1 控制方程
  •   1.1 接触约束条件
  •   1.2 控制方程
  •   1.3 接触问题的弱形式
  •   1.4 接触算法
  •     1.4.1 接触搜索算法
  •     1.4.2 接触力耦合计算方法
  •       (1) 罚函数法
  •       (2) 分配参数法
  • 2 基于双重静态区域分解的接触并行算法
  •   2.1 双重静态区域分解
  •   2.2 分配完整接触面 (distribute whole contact surfaces, DWCS) 并行算法
  •     (1) 接触面的区域分解
  •     (2) 通信的建立
  •     (3) 接触面的计算
  •   2.3 分配主面 (distribute master contact surface, DMCS) 并行算法
  •     2.3.1 接触面的区域分解
  •     2.3.2 通信的建立
  •     2.3.3 接触面的计算
  • 3 数值算例
  •   3.1 平板推平板算例——DMCS算法并行效率的测试
  •   3.2 美式九球算例——DWCS算法测试
  •   3.3 炸药圆筒实验算例[37]——DMCS算法测试
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姜玉曦,周海兵,熊俊

    关键词: 接触并行算法,接触算法,区域分解,消息传递接口,数值模拟

    来源: 气体物理 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 力学

    单位: 北京应用物理与计算数学研究所

    基金: 国家自然科学基金面上项目(11772065),国家自然科学基金NSAF联合基金(U1530157)

    分类号: O35

    DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0743

    页码: 44-54

    总页数: 11

    文件大小: 1815K

    下载量: 13

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