显式有限元中的一种并行接触算法

计算物理 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (3): 341-346.

显式有限元中的一种并行接触算法

白小勇¹, 何颖波², 陈成军¹

1. 中国工程物理研究院总体工程所, 四川绵阳 621900;
2. 中国工程物理研究院机关, 四川绵阳 621900

收稿日期:2010-03-08 修回日期:2010-11-02 出版日期:2011-05-25 发布日期:2011-05-25
作者简介:白小勇(1985-),男,湖北洪湖,硕士生,主要从事有限元并行算法及程序开发的研究,四川省绵阳市919信箱401分箱621900,E-mail:baixiaoyong@gmail.com
基金资助:
中物院2007预先研究重大项目(ZDXM-03)资助项目

A Parallel Contact Detection Algorithm for Explicit Finite Element Analysis

BAI Xiaoyong¹, HE Yingbo², CHEN Chengjun¹

1. Institute of Structural Mechanics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China;
2. China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

Received:2010-03-08 Revised:2010-11-02 Online:2011-05-25 Published:2011-05-25

摘要/Abstract

摘要： 开发一种显式非线性有限元分析中的并行接触算法.基于区域分割技术将桶排序全局搜索方法并行化,各处理器通过桶编号向量检测相互交叠及潜在的点-面接触对.根据数据通信的特点将接触对分为三类,对各类接触对分别设计通信策略.数值算例表明,并行算法具有较高的加速比、并行效率及良好的可扩展性.

关键词: 显式有限元, 区域分割, 并行接触, 桶排序

Abstract: A parallel contact detection algorithm for explicit finite element analysis is introduced.A parallel bucket sort algorithm is developed with domain decomposition and message passing.Contacts can occur between surfaces that own by two arbitrary computational nodes.Potential contact pairs are sorted into three categories according to communication requirements.It is shown that the parallel algorithm achieves high speedup and efficiency.

Key words: parallel contact detection, domain decomposition, explicit finite element, bucket sort

中图分类号:

O242
TP3ll

白小勇, 何颖波, 陈成军. 显式有限元中的一种并行接触算法[J]. 计算物理, 2011, 28(3): 341-346.

BAI Xiaoyong, HE Yingbo, CHEN Chengjun. A Parallel Contact Detection Algorithm for Explicit Finite Element Analysis[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2011, 28(3): 341-346.

[1]	高普阳. 聚合物充填过程中裹气现象的数值模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 693-706.
[2]	李凌霄, 翟传磊, 谢辉, 施意. 一种求解三维热辐射输运方程的整体预处理迭代方法及并行计算[J]. 计算物理, 2021, 38(3): 269-279.
[3]	曹衍闯, 校金友, 文立华, 王政. 大规模宽频弹性动力学分析的快速定向压缩边界元法[J]. 计算物理, 2019, 36(3): 305-316.
[4]	陈恭, 王一正, 王烨, 张纯禹. 缩减基有限元方法快速求解参数化偏微分方程[J]. 计算物理, 2018, 35(5): 515-524.
[5]	李若, 李蔚明, 宋鹏. 辐射输运与电子能量强耦合源项的一种高效计算方法[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 253-260.
[6]	马智博. 物理质团法:一个普适的数值方法体系[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 261-272.
[7]	杨璞, 牛红攀, 肖世富. 平面应变问题广义有限元法[J]. 计算物理, 2016, 33(3): 358-366.
[8]	杭旭登, 李双贵, 杨容, 袁光伟. 分片光滑物态方程的能量方程非线性迭代解法[J]. 计算物理, 2015, 32(5): 505-513.
[9]	马智博, 殷建伟, 李海杰, 刘全. 校准条件下的数值模拟不确定度量化方法[J]. 计算物理, 2015, 32(5): 514-522.
[10]	程晓晗, 聂玉峰, 蔡力. 基于WENO重构的熵稳定格式求解浅水方程[J]. 计算物理, 2015, 32(5): 523-528.
[11]	任国武, 汤铁钢, 李庆忠. 一种适合基于原子尺度有限元方程的低通滤波边界条件[J]. 计算物理, 2014, 31(5): 514-522.
[12]	王姝驭, 李润东, 唐彬, 窦海峰, 杨鑫, 袁姝, 高产, 冷军. 中子深度定量分析的相对分析法[J]. 计算物理, 2014, 31(2): 185-190.
[13]	李超龙, 石海泉, 吕建钦. 双圆筒加速透镜中强流束传输的模拟[J]. 计算物理, 2013, 30(3): 403-408.
[14]	王红霞, 刘代志, 宋仔标, 杨倪晨, 杨成莱. 激光在烟幕中传输的蒙特卡罗模拟[J]. 计算物理, 2013, 30(3): 415-421.
[15]	王冠博, 杨鑫, 刘汉刚, 王侃. 带电离子“详细历史”蒙特卡罗模拟方法[J]. 计算物理, 2013, 30(2): 303-308.