[发明专利]结构动力学分析显式异步长并行计算方法

摘要

本发明提供一种结构动力学分析显式异步长并行计算方法，包括四个步骤：(1)通过分区重节点策略生成并行计算所需的数据文件；(2)各分区根据分区单元特性选用时间步长进行显式预测步计算；(3)小步长分区采用显式子循环过程逐层递减求取分区内部与边界节点数据，大步长分区采用主时间步长求取内部与边界节点数据；(4)各分区接受并行所需边界节点数据，更新分区信息，并根据要求计算应变、应力，输出分区节点数据。若主时间步结束则程序终止，否则重新从(2)开始。本发明在大规模动力学并行分析的过程中可以根据分区单元特性选择不同的时间步长，采用重节点策略实现分区异步计算耦合，有效提高了并行效率。

主权项

1.一种结构动力学分析显式异步长并行计算方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，通过分区重节点策略生成并行计算所需的数据文件；第二步，各个分区进程独自形成分区刚度矩阵与分区质量矩阵，并根据分区网格属性使用显式积分时间步长进行预测步计算，根据分区积分时间步长大小将分区分为小步长分区和大步长分区；其中，小步长分区是指：受单元尺寸与稳定性限制的结构最小临界步长分区；大步长分区是指：与最小临界步长成大于1的整数倍比列的步长分区；第三步，小步长分区采用显式子循环过程依积分时间步长逐层递减求取内部节点数据与边界节点数据；大步长分区直接采用显式子循环过程主时间步长求取内部节点数据与边界节点数据，并与小步长分区传递边界节点数据；第四步，各个分区根据接收的边界节点数据，更新分区节点信息，并根据要求计算分区单元应变和应力，输出分区节点位移、速度和加速度数据；若主时间步结束则程序终止，否则返回第二步重新执行第二步至第四步。