基于残余平滑-预处理共轭梯度算法的有限元并行计算
[Abstract]:The finite element analysis of elastoplastic problems is time-consuming. Based on the (MPI) cluster environment of message passing interface, a substructure preprocessing conjugate gradient parallel algorithm is proposed. The substructure is treated as an independent finite element model through interfacial conditions by domain decomposition. In global analysis, each processor only stores the substructure information associated with it and generates a local stiffness matrix. Using diagonal storage method and minimal residual smoothing method, a parallel substructure preconditioned conjugate gradient (PCG) algorithm combined with residual smooth (MR) is designed. Load balancing is discussed in parallel algorithm and communication between processors is optimized. The elastic-plastic stress-strain integration is carried out by substep method and the error of the integration process is controlled automatically by adjusting the size of each sub-step according to the predetermined allowable value. A numerical example is implemented on a workstation cluster. The performance of the algorithm is analyzed and compared with the traditional PCG algorithm. Numerical examples show that the proposed algorithm has a good speedup and efficiency, and is superior to the traditional PCG algorithm. The finite element analysis of elastic-plastic problems is an effective parallel algorithm.
【作者单位】: 福建工程学院土木工程学院;福建省土木工程新技术与信息化重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51378124)
【分类号】:TP338.6
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