大規(guī)模結構動力學有限元并行計算

目錄
第1章 緒論 1
1.1 大規(guī)模結構動力學分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5
1.1.1 國外發(fā)展動態(tài) 6
1.1.2 國內(nèi)發(fā)展動態(tài) 9
1.2 本書主要結構 11
1.3 本書主要特點 12
參考文獻 13
第2章 并行計算框架和軟件平臺 16
2.1 并行計算框架 16
2.1.1 框架的概念 16
2.1.2 基于并行計算框架的軟件研制思想 18
2.1.3 國內(nèi)外典型的并行計算框架 19
2.1.4 JAUMIN框架 23
2.2 PANDA軟件平臺 27
2.2.1 PANDA平臺的發(fā)展歷程 27
2.2.2 PANDA平臺的架構設計 30
2.2.3 PANDA平臺下的主要軟件 39
2.3 并行計算硬件的發(fā)展概況 42
2.4 本章小結 43
參考文獻 44
第3章 大規(guī)模模態(tài)分析并行計算 46
3.1 模態(tài)分析研究進展 46
3.1.1 特征值算法方面進展 46
3.1.2 特征值計算軟件研究進展 51
3.2 Krylov類子空間模態(tài)分析算法設計 54
3.2.1 基本的Arnoldi算法 54
3.2.2 隱式重啟動Arnoldi算法 55
3.2.3 Krylov-Schur算法 58
3.2.4 譜變換與大型稀疏線性方程組求解 60
3.2.5 算法設計 64
3.3 Davidson類子空間模態(tài)分析算法設計 67
3.3.1 基本Davidson算法 68
3.3.2 標準Jacobi-Davidson算法 69
3.3.3 模態(tài)分析中的Jacobi-Davidson算法設計 71
3.4 模態(tài)分析并行計算實現(xiàn)及應用 78
3.4.1 模態(tài)分析并行實現(xiàn) 78
3.4.2 模態(tài)分析應用實例 80
3.5 本章小結 88
參考文獻 90
第4章 大規(guī)模諧響應分析并行計算 94
4.1 諧響應分析理論體系 94
4.1.1 節(jié)點力諧響應分析 94
4.1.2 基礎激勵諧響應分析 96
4.1.3 基礎激勵和節(jié)點力共同作用下的諧響應分析 102
4.1.4 多點定頻激勵響應分析 103
4.1.5 諧響應分析中的應力求解 104
4.2 諧響應分析算法設計與并行實現(xiàn) 105
4.2.1 諧響應分析算法設計 105
4.2.2 諧響應分析曲線頻率離散算法 107
4.2.3 諧響應分析并行實現(xiàn) 108
4.3 諧響應分析并行計算應用 112
4.3.1 扇形體 Benchmark算例 112
4.3.2 光機裝置應用算例 115
4.4 本章小結 117
參考文獻 118
第5章 大規(guī)模響應譜分析并行計算 119
5.1 響應譜分析相關理論 120
5.1.1 響應譜分析基本概念與假設 120
5.1.2 地震響應譜基本理論 121
5.1.3 設計響應譜 122
5.1.4 基于模態(tài)疊加法的單點響應譜分析理論 123
5.1.5 基于模態(tài)疊加法的多點響應譜分析理論 125
5.1.6 模態(tài)組合方法 126
5.2 響應譜分析算法設計與并行實現(xiàn) 128
5.2.1 響應譜分析算法設計 128
5.2.2 響應譜分析并行實現(xiàn) 128
5.2.3 響應譜分析主要計算流程 130
5.2.4 譜曲線管理 134
5.2.5 響應譜分析的后處理 137
5.2.6 響應譜分析輸入文件 137
5.3 響應譜分析并行計算應用 140
5.3.1 扇形體Benchmark算例 140
5.3.2 核電站地震響應分析應用算例 143
5.3.3 光機裝置應用算例 146
5.4 本章小結 148
參考文獻 149
第6章 大規(guī)模隨機振動分析并行計算 151
6.1 隨機振動相關理論及算法設計 151
6.1.1 單點基礎激勵隨機振動分析 151
6.1.2 多點基礎激勵隨機振動分析 156
6.1.3 自由體多點脈動壓力下的隨機振動分析 166
6.2 隨機振動并行實現(xiàn) 178
6.2.1 多點基礎激勵隨機振動分析并行實現(xiàn) 178
6.2.2 自由體多點脈動壓力隨機振動分析并行實現(xiàn) 186
6.3 隨機振動分析并行計算應用 190
6.3.1 Benchmark算例 190
6.3.2 光機和飛行器典型應用算例 194
6.4 本章小結 204
參考文獻 205
第7章 振動時程響應分析并行計算 206
7.1 Newmark法及其并行實現(xiàn) 206
7.1.1 Newmark法相關理論 206
7.1.2 Newmark法在PANDA中的并行實現(xiàn) 208
7.1.3 數(shù)值算例 209
7.2 Wilson-θ法及其并行實現(xiàn) 215
7.2.1 Wilson-θ法相關理論 215
7.2.2 Wilson-θ法在PANDA中的并行實現(xiàn) 218
7.2.3 數(shù)值算例 219
7.3 基于模態(tài)疊加和Simpson數(shù)值積分的時程分析與并行實現(xiàn) 222
7.3.1 模態(tài)疊加與Simpson積分相關算法理論 222
7.3.2 Simpson時程積分算法在PANDA中的并行實現(xiàn) 229
7.3.3 數(shù)值算例 234
7.4 本章小結 236
參考文獻 237
致謝 239
索引 240