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强脉动压力下飞行器随机振动分析算法与并行实现

范宣华, 王柯颖, 肖世富, 陈璞

计算物理 2021, 38 (2): 192-198. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8208

摘要（177）

HTML （2）

PDF （2911KB）（830）

以飞行器再入大气层过程中承受多点强相关脉动压力下的随机振动分析为研究背景，从自由体模态分析入手，考虑脉动压力之间的强相关性，建立自由体动力学方程并推导刚-弹模态耦合作用下的随机振动理论，完成算法设计并在自主并行软件平台PANDA中进行代码实现，通过典型飞行器算例开展正确性验证和应用研究。研究表明：飞行器再入过程的刚体运动对结构在低频段的响应影响显著，甚至起到主导作用，越靠近零频附近，这种影响越大；在中高频段，弹性响应逐渐占据主导地位。基于自主研发形成的随机振动分析模块可以较好地模拟飞行器再入过程脉动压力诱导的随机振动响应，具备超大规模并行计算能力。

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基于PANDA平台的多点基础激励谐响应的并行计算

于晨阳, 范宣华, 王柯颖, 肖世富

计算物理 2018, 35 (4): 443-450. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7708

摘要（392）

HTML （1）

PDF （2083KB）（1268）

基于PANDA自主并行计算平台，采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究，构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证；将该模块应用于某光机装置，实现11.88亿自由度超大规模的高效并行求解.结果表明：研发的多点基础激励谐响应分析模块可用于复杂装备的高效精细数值模拟，具备强大的并行计算能力，最大可扩展CPU核数可达数千个，远超现有通用商业有限元软件.

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基于Tahoe框架的某夹具并行计算

范宣华, 吴瑞安, 郝志明, 何颖波

计算物理 2009, 26 (5): 699-702.

摘要（405）

PDF （300KB）（849）

在开源软件Tahoe框架基础上,结合有限元前后处理程序MSC.Patran及Tecplot,对某复杂夹具进行建模.通过区域分解、编制接口和采用PHG中提供的PCG(preconditioned conjugate gradient,预处理共轭梯度法)迭代解法成功实现262×10⁴自由度模型的串、并行计算.结果表明,并行计算收敛速度更快,4进程并行计算时间不到串行计算时间的1/4.通过与商用程序MSC.Nastran比较,验证计算结果的正确性.利用大型并行计算机对该模型并行计算性能进行研究,获得最高32进程的并行计算加速比.研究表明,改进后的Tahoe计算框架对于开展大规模自由度下的结构并行计算分析研究是可行的,并且随计算节点增加,并行计算过程基本呈线性加速.

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