基于高性能并行计算的隧道开挖数值模拟
王晓睿
张振
贾晓风
1.华北水利水电大学资源与环境学院，河南郑州 450045; 北京交通大学经管学院，北京 1000442.华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州,4500453.同济大学环境科学与工程学院,上海,200092
摘要：随着岩土工程规模的不断扩大、复杂性的增加以及计算参数的多样化和计算精度的提高，人们对于计算机计算能力的要求越来越高，然而单处理器无法满足这类大规模计算。从数据输入、区域分解、线性方程组的迭代求解、后处理等方面详细阐述高性能计算平台上并行有限元求解大规模岩土工程的关键问题。提出了利用 MPI2的新特性进行海量数据的分段并行读入，采用 ParMetis 软件并行地进行区域分解，实现了前处理过程的完全并行化；采用基于 Jacobi 预处理技术的预处理共轭梯度法(PCG)进行线性方程组的并行迭代求解；采用 Paraview 软件实现了后处理的并行可视化。在深腾7000系统上对某隧道工程的三维开挖过程进行了数值模拟，对其并行性能进行了分析和评价，验证了采用的区域分解算法和系统方程组的求解方法的可行性，并且具有较高的加速比和并行效率。
关键词：岩土工程并行有限元高性能计算
分类号：P642.3(水文地质学与工程地质学)
论文发表日期：2015-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 2129-2134 )
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