[发明专利]一种有限元区域分解改进SSORPCG求解温度场的并行方法

摘要

本发明提供了一种有限元区域分解改进SSORPCG求解温度场的并行方法，包括步骤：（1）建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到模型的结构信息；（2）串行计算下利用区域分解法将模型分成一定的数目，分配每个分区的单元信息和消息传递索引；（3）各个处理器中独立形成各个分区内的单元热传导矩阵、放热边界对热传导矩阵的贡献矩阵和单元温度荷载列阵，从而形成有限元支配方程；（4）调用改进的SSORPCG求解器求解各个未知结点的温度值，得到每个分区的温度场；（5）得到整体模型的计算结果。优点：本发明可以有效提高求解温度场大规模稀疏系数矩阵方程组的能力，同时能够提高有限元分析求解温度场并行计算的质量和效率。

主权项

1.一种有限元区域分解改进SSORPCG求解温度场的并行方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1，建立求解模型，对该模型进行有限元离散，得到有限元模型，对单元和结点全部从1开始编号，得到整体编号，统计模型的结构信息，包括单元总数、单元信息和结点信息；步骤2，模型区域分解，根据进程数目或者需要用于计算的进程数P及处理器的拓扑结构，利用区域分解法对模型进行划分，得到P个分区和每个分区相对应的数据文件；步骤3，消息传递接口MPI初始化，确定进程的总数目，使得子区域与进程号一一对应，分别分配到P个进程中，在各个进程中形成分区内单元热传导矩阵h、放热边界对热传导矩阵的贡献矩阵g和单元温度荷载列阵f，引进单元选择矩阵Ce，在每个区域内根据变分原理形成温度场的有限元支配方程；步骤4，调用改进的SSORPCG求解器并行求解各个未知结点的温度值，进而得到每个分区的温度场；步骤5，合并P个子区域的结果，得到整体模型的计算结果。