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有限元自动生成与高性能计算.ppt

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有限元自动生成与高性能计算
梁国平
中科院数学与系统科学研究院
高性能计算
高性能计算包括: 并行计算与网格计算。
随着计算机硬件的迅速发展,并行机价格越来越便宜,今天的并行机如同昨天的PC机,将来人人都用并行机。
并行机需要并行软件,为单CPU设计的软件不能用于并行机。
各种软件都需要重新设计,重新编写。对软件业来说是一场新的考验,也是一次难得的机遇。
并行软件比串行软件复杂得多,需要寻找新的软件设计方法。
有限元软件面临的困难
人员多,时间长,耗资大。
难阅读,难理解,难维护。
只许黑箱操作,用户无权改动,
难以满足千变万化的需求。
商业软件越来越庞大,已达数十万行至数百万行,编写这样的软件:
有限元软件发展的新途径
1、提供一种与有限元方法紧密结合的
模型语言 ——有限元语言
2、用户采用模型语言编程, 由生成器产生计算机代码程序避免了大量繁琐的编程
有限元语言

即书写微分方程表达式
及其求解算法的语言
热传导方程:
其弱形式
例三维热固耦合问题
其有限元语言文件(PDE文件)
disp u
coor x y z
shap c 8
gaus c
mate ek;q ;;
stif
dist=+[u/x;u/x]*ek+[u/y;u/y]*ek+[u/z;u/z]*ek
load=+[u]*q
end
固体力学方程
应力平衡方程
几何方程
本构方程

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