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水利工程中的大规模数值计算

刘耀儒;周维垣;黄岩松;杨强

  在水利工程中,施工过程的模拟、动力的时域分析和开裂计算等,都对大规模并行计算提出了迫切的需求。传统的有限元并行计算主要是方程组求解并行和区域分解方法。然而,这两种方法在规模很大的三维问题中,都会遇到难以解决的问题。水利工程中的结构物大多为复杂的三维结构,采用基于EBE—PCG方法的有限元方法可以避免形成整体刚度矩阵,可以显著减少对内存的需求,而且可以有效地并行实现,为大规模数值计算提供了可能。采用基于EBE策略的Jacobi预处理共轭梯度法,作者编制了有限元计算程序PFEM,并成功应用于锦屏拱坝和水布垭地下洞室的大规模数值分析。结果表明,并行EBE方法在水利工程并行计算中的应用是非常有效的。……