航天领域高性能并行计算研究进展
本文选题:高性能 切入点:并行计算 出处:《计算机工程与科学》2014年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:航天领域的大规模科学与工程问题的数值模拟既依赖于高性能并行计算的支撑,同时也是高性能并行计算发展的动力。综述了航天领域高性能并行计算的研究进展,对高性能并行计算环境进行简单介绍,对相关研究领域包括气动力、气动热、化学非平衡、结构强度、热防护、蒙特卡罗方法和湍流研究等进行分类和详细阐述;总结了航天领域高性能并行计算存在科学计算高并行效率和工程计算低实用价值、并行应用的多样性和缺少科学的并行方法的矛盾,并指出了进一步研究方向。
[Abstract]:The numerical simulation of large-scale scientific and engineering problems in aerospace field depends on the support of high performance parallel computing and is also the driving force of the development of high performance parallel computing. This paper reviews the research progress of high performance parallel computing in aerospace field. The high performance parallel computing environment is briefly introduced, and the related research fields, including aerodynamic force, aerodynamic heat, chemical non-equilibrium, structural strength, thermal protection, Monte Carlo method and turbulence research, are classified and described in detail. This paper summarizes the contradiction between the high performance parallel computing in aerospace field, the high parallel efficiency of scientific computing and the low practical value of engineering computation, the diversity of parallel applications and the lack of scientific parallel methods, and points out the further research directions.
【作者单位】: 空间物理重点实验室;国防科学技术大学航天科学与工程学院;国防科学技术大学计算机学院;
【基金】:国家973计划资助项目(61312701001) 国家自然科学基金资助项目(61402039,60970033)
【分类号】:TP338.6;V446
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 丁玉波;陈秀华;汪海;;全机模型静强度分析的多区域并行计算[J];航空计算技术;2010年05期
2 肖红林;王连生;;基于MPI的伪谱法DNS并行计算方法研究[J];计算机工程与应用;2012年04期
3 王学德;伍贻兆;夏健;;动态负载平衡的二维非结构网格DSMC并行算法研究[J];空气动力学学报;2007年03期
相关博士学位论文 前2条
1 刘晨;复杂燃烧流场数值模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 潘沙;高超声速气动热数值模拟方法及大规模并行计算研究[D];国防科学技术大学;2010年
【共引文献】
相关期刊论文 前4条
1 陈雄华;张旭;郭颖;马勇;杨彦臣;;基于MPI的LEDAPS遥感影像预处理并行化方法研究[J];广东农业科学;2013年11期
2 迟鸿伟;魏志军;李彪;王宁飞;;超声速流中湍流模型性能的数值研究[J];弹箭与制导学报;2014年04期
3 潘沙;李桦;夏智勋;;高性能并行计算在航空航天CFD数值模拟中的应用[J];计算机工程与科学;2012年08期
4 王姝;王小鸽;杨广文;;并行燃烧数值模拟计算优化——面向自适应非结构网格的动态负载平衡方法[J];计算机工程与应用;2013年21期
相关博士学位论文 前7条
1 冯定华;高速流动精细数值模拟、实验研究及其在气动光学中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
2 陈龙;基于CFD/CSD耦合的旋翼气动弹性数值模拟[D];南京航空航天大学;2011年
3 张兵;高超声速多场耦合及其GPU计算加速技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 程兴华;高超声速飞行器防热壁板气动热弹性耦合建模与分析[D];国防科学技术大学;2012年
5 孙健;高超声速飞行器前缘疏导式热防护结构的工作机理研究[D];国防科学技术大学;2013年
6 李宗哲;非结构网格的并行多重网格算法研究[D];国防科学技术大学;2012年
7 杨小亮;飞行器多自由度耦合摇滚运动数值模拟研究[D];国防科学技术大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 李伟;高超声速飞行器滑移区气动热数值模拟研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 蔡松;低热值煤层气燃烧器结构设计及优化的研究[D];重庆大学;2011年
3 张婷;长大输水隧洞检修期自然通风CFD模拟研究[D];天津大学;2012年
4 周进;吸气式高超声速飞行器后体尾喷管化学非平衡流场数值分析[D];南京航空航天大学;2012年
5 陈宇辉;湍流喷雾液滴蒸发与输运的LES-FDF数值模拟研究[D];浙江大学;2012年
6 陈晨;高超声速飞行器红外辐射特性分析[D];南京理工大学;2013年
7 贺友龙;高超声速目标等离子体流场电磁特性数值模拟[D];南京理工大学;2013年
8 刘茂名;类APOLLO返回舱的数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 孙文浩;点火枪火焰稳定性的数值模拟及试验研究[D];华中科技大学;2013年
10 凌应杰;高超声速气动热数值模拟研究[D];西安电子科技大学;2014年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 范晓樯,李桦,丁猛;钝头双锥体有攻角表面热流计算[J];兵工学报;2002年01期
2 吕晓斌,朱自强;二维跨音速Euler方程分区并行算法[J];北京航空航天大学学报;2000年02期
3 李君哲,阎超,柯伦,张书庭;气动热CFD计算的格式效应研究[J];北京航空航天大学学报;2003年11期
4 马辉,赵烈,王发民;高超声速三维化学非平衡流动的数值模拟[J];北京航空航天大学学报;2004年02期
5 马辉,王发民;高温化学非平衡计算中源项处理方法[J];北京航空航天大学学报;2004年07期
6 于秀敏;基于机群的快速傅立叶变换并行算法[J];东北农业大学学报;2005年03期
7 廖守亿,王正华,王承尧;预处理方法在低速粘性流动中的应用[J];国防科技大学学报;2000年01期
8 廖守亿,王承尧;预处理方法求解低马赫数流场的边界条件[J];国防科技大学学报;2001年02期
9 夏刚,程文科,秦子增;Spalart-Allmaras湍流模型在高超声速气动加热计算中的应用[J];国防科技大学学报;2002年06期
10 贺武生;超燃冲压发动机研究综述[J];火箭推进;2005年01期
相关会议论文 前1条
1 曹平宽;;万亿次规模航空CFD并行算法技术初探[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
相关博士学位论文 前10条
1 郑忠华;双模态冲压发动机燃烧室流场的大规模并行计算及试验验证[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
2 侯中喜;超声速复杂流场并行数值分析及高阶格式研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
3 柳军;热化学非平衡流及其辐射现象的实验和数值计算研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 朱君;流体力学数值方法及并行策略研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 付朝江;集群MPI环境下有限元结构分析并行计算研究[D];上海大学;2006年
6 李海燕;高超声速高温气体流场的数值模拟[D];中国空气动力研究与发展中心;2007年
7 王兰;超燃冲压发动机整机非结构网格并行数值模拟研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2007年
8 贺旭照;高超声速飞行器气动力气动热数值模拟和超声速流动的区域推进求解[D];中国空气动力研究与发展中心;2007年
9 王学德;高超声速稀薄气流非结构网格DSMC及并行算法研究[D];南京航空航天大学;2006年
10 李晓宇;高超声速飞行器一体化布局气动外形设计[D];国防科学技术大学;2007年
相关硕士学位论文 前6条
1 李凰立;再入弹头的气动加热及热响应分析[D];西北工业大学;2001年
2 王可;AUSM+格式的研究和应用[D];南京航空航天大学;2002年
3 张江涛;CFD显式差分计算程序的自动并行技术研究[D];国防科学技术大学;2002年
4 于战华;跨声速欧拉方程并行算法研究及应用[D];南京航空航天大学;2004年
5 吕丽丽;高超声速气动热工程算法研究[D];西北工业大学;2005年
6 余奇华;三维高超声速绕流流场并行算法研究[D];南京航空航天大学;2006年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 胖质玲,赵芳;电力系统并行计算的实现[J];山东科技大学学报(自然科学版);1999年04期
2 王开健,刘西拉,顾雷;基于MPI机群环境下的广义逆力法并行化初探[J];岩石力学与工程学报;2005年01期
3 余欣,杨明,王敏,姜恺,袁俊;基于MPI的黄河下游二维水沙数学模型并行计算研究[J];人民黄河;2005年03期
4 高博;张亚东;;网格技术在智能公交系统中的应用[J];微计算机应用;2007年10期
5 魏存祥;龚建春;仉洪云;;基于ANSYS的并行计算发展及实现[J];机械工程师;2007年10期
6 章程;赵成璧;陈晓明;林慰;;基于MATLAB的带自由表面粘性流场数值模拟[J];广东造船;2010年04期
7 刘鲁源,王欣东,刘畅;机器人反向动力学并行计算及实现[J];天津大学学报;1992年04期
8 李强,邹经湘;独立子结构并行计算方法[J];哈尔滨工业大学学报;1996年02期
9 李强,邹经湘,,黄文虎;大型结构动力分析的并行子空间迭代法[J];哈尔滨工业大学学报;1998年01期
10 亓文果,金先龙,张晓云,李渊印,李根国;汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究[J];系统仿真学报;2004年11期
相关会议论文 前10条
1 范晓樯;李桦;田正雨;;超声速/高超声速飞行器复杂流场大规模并行数值仿真[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
2 齐进;叶文华;;三维激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性并行计算[A];中国空气动力学学会第十届物理气体动力学专业委员会会议论文集[C];2001年
3 张望;王辉;;个性化服务中的并行K-Means聚类算法[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2007年
4 丛鹏;;MPI并行计算实现工业CT图像重建[A];2004年CT和三维成像学术年会论文集[C];2004年
5 丁国昊;罗凯;李伟;李桦;;乘波飞行器气动特性数值模拟与并行计算[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
6 罗文彩;陈小前;;并行计算的多方法优化协作[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
7 耿江东;薛正辉;高本庆;;应用并行GTD算法计算阵列天线近场受扰[A];第17届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2007年
8 唐维军;张景琳;蔚喜军;;三维流体界面不稳定性的并行计算[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
9 左风丽;莫则尧;叶文华;;计算流体三维分裂格式的高效并行计算[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
10 杜志文;曾文华;;网格计算在文本分类中的应用[A];2006年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(三)[C];2006年
相关重要报纸文章 前10条
1 轶嘉;英特尔全球首个并行计算中心落户无锡[N];人民邮电;2009年
2 江锡民;英特尔并行计算中心落户无锡[N];新华日报;2009年
3 刘琦;伯克利专家展望未来并行计算[N];中国计算机报;2008年
4 均儿;通用计算核动力[N];电脑报;2009年
5 本报记者 马文方;英特尔为何要牵头并行计算[N];中国计算机报;2009年
6 英特尔并行计算实验室研究员 TimothyMattson;并行计算:减少串行软件[N];中国计算机报;2007年
7 英特尔 赵军(Jun Zhao);PC机并行计算革命尚未成功[N];中国计算机报;2009年
8 ;并行计算成PC产业发展瓶颈[N];人民邮电;2008年
9 刘霞;计算能力的提升需要一场革命[N];科技日报;2010年
10 张云泉;并行计算:迎接多核时代的挑战[N];计算机世界;2006年
相关博士学位论文 前10条
1 陈军;分布式存储环境下并行计算可扩展性的研究与应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
2 尹欣;三维弹性问题边界元法并行计算及其工程应用[D];清华大学;2000年
3 陈晓春;基于并行计算的大涡模拟方法及其工程应用基础研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 王开健;基于特大增量步算法的网络并行计算[D];清华大学;2005年
5 张理论;面向气象预报数值模式的高效并行计算研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 寇哲君;可扩展冲击—接触并行计算及其在汽车碰撞模拟中的应用[D];清华大学;2003年
7 刘丽;人工免疫网络研究及应用[D];江南大学;2008年
8 蔡勇;基于GPU的车身结构接触碰撞过程并行计算方法[D];湖南大学;2013年
9 姚路;图分割算法及其在大规模数值并行计算中的应用研究[D];国防科学技术大学;2013年
10 张永彬;岩石破裂过程分析并行计算方法研究[D];东北大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘战合;基于复合形方法的翼型优化设计及并行计算研究[D];西北工业大学;2004年
2 金光浩;有向图并行计算中的多目标剖分算法[D];中国工程物理研究院;2005年
3 岳常智;135四气门直喷式柴油机工作过程数值计算[D];大连理工大学;2006年
4 曹大勇;O_2在MgO(100)表面吸附的第一原理分子动力学研究[D];大连理工大学;2004年
5 叶敏娇;Manticore体系结构设计[D];浙江大学;2006年
6 赵玉林;H.26L视频编码器并行性算法研究与实现[D];西南交通大学;2003年
7 吴颖;一种基于LINUX的集群计算系统的设计与实现[D];四川大学;2005年
8 彭虹;分形视频图像压缩并行算法设计[D];福州大学;2006年
9 万婷婷;并行计算的网格应用研究[D];广东工业大学;2006年
10 朱丽莎;基于GPU的一维热传导算法研究[D];暨南大学;2011年
本文编号:1569504
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/1569504.html