基于稀疏存储的有限元结构分析高效缩聚并行计算方法
【图文】：
噫阏粲诘?型的分布式存储大规模并行计算机。整个系统由多核节点通过InfiniBand网络连接而成。其具体的硬件配置如下:每个节点包括4颗AMDBarcelona1.9GHz四核处理器，64GB共享内存。节点机间采用InfiniBand光纤网络互联，理论带宽20Gbits/s。每个核拥有512KB二级缓存，位于相同芯片上的4个核共享2MB三级缓存。魔方超级计算机上运行的操作系统为SuseLinuxEnterpriseServer10。本文并行计算程序采用FOＲTＲAN语言编写，以IntelMKL数学库为基础实现相关求解算法，进程间通信根据MPI标准实现。并行算法评估的计算模型如图2所示。图2为某发动机曲轴的静力学分析有限元计算模型。图2曲轴计算模型Fig．2Computationalmodelofcrankshaft采用六面体单元进行网格剖分后，该模型具有147312单元，173056节点，519168自由度。并行计算时，将整体有限元模型分别剖分为8个子区域和16个子区域两种规格。然后针对每种规格，，分别采用传统变带宽格式缩聚算法和本文稀疏存储格式缩聚算法进行并行计算。各子区域的单元、节点数以及采用不同方法进行缩聚并行计算的结果如表1和表2所示。变带宽格式和稀疏存储格式并行计算的总时间在8个子区域时分别为:1086s和828s;在16个子区域时分别为605s和451s。表18个分区并行计算结果Tab．1Ｒesultsofparallelcomputingforeightpartitions子区域编号单元数内部节点数边界节点数变带宽格式缩聚稀疏存储格式缩聚最大内存需求/MB缩聚时间/s最大内存需求/MB缩聚时间/s118414214593345101052214772218415216191653766272133983184132145533948196021579241841421453339482950215796518414216171663786002133936184142145533550710412147817184142145733848291421579181841421457338500105021
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