基于稀疏存储的有限元结构分析高效缩聚并行计算方法

来源：农业机械学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：苗新强,金先龙,丁峻宏

单位：上海交通大学,上海交通大学,上海超级计算中心,

摘要：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。

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

基金资助：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2012AA01A307）和国家自然科学基金资助项目（11272214、51475287）