大規(guī)模結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元并行計(jì)算

目錄
第1章 緒論 1
1.1 大規(guī)模結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5
1.1.1 國外發(fā)展動(dòng)態(tài) 6
1.1.2 國內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài) 9
1.2 本書主要結(jié)構(gòu) 11
1.3 本書主要特點(diǎn) 12
參考文獻(xiàn) 13
第2章 并行計(jì)算框架和軟件平臺 16
2.1 并行計(jì)算框架 16
2.1.1 框架的概念 16
2.1.2 基于并行計(jì)算框架的軟件研制思想 18
2.1.3 國內(nèi)外典型的并行計(jì)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(gòu)設(shè)計(jì) 30
2.2.3 PANDA平臺下的主要軟件 39
2.3 并行計(jì)算硬件的發(fā)展概況 42
2.4 本章小結(jié) 43
參考文獻(xiàn) 44
第3章 大規(guī)模模態(tài)分析并行計(jì)算 46
3.1 模態(tài)分析研究進(jìn)展 46
3.1.1 特征值算法方面進(jìn)展 46
3.1.2 特征值計(jì)算軟件研究進(jìn)展 51
3.2 Krylov類子空間模態(tài)分析算法設(shè)計(jì) 54
3.2.1 基本的Arnoldi算法 54
3.2.2 隱式重啟動(dòng)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(shè)計(jì) 64
3.3 Davidson類子空間模態(tài)分析算法設(shè)計(jì) 67
3.3.1 基本Davidson算法 68
3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)Jacobi-Davidson算法 69
3.3.3 模態(tài)分析中的Jacobi-Davidson算法設(shè)計(jì) 71
3.4 模態(tài)分析并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用 78
3.4.1 模態(tài)分析并行實(shí)現(xiàn) 78
3.4.2 模態(tài)分析應(yīng)用實(shí)例 80
3.5 本章小結(jié) 88
參考文獻(xiàn) 90
第4章 大規(guī)模諧響應(yīng)分析并行計(jì)算 94
4.1 諧響應(yīng)分析理論體系 94
4.1.1 節(jié)點(diǎn)力諧響應(yīng)分析 94
4.1.2 基礎(chǔ)激勵(lì)諧響應(yīng)分析 96
4.1.3 基礎(chǔ)激勵(lì)和節(jié)點(diǎn)力共同作用下的諧響應(yīng)分析 102
4.1.4 多點(diǎn)定頻激勵(lì)響應(yīng)分析 103
4.1.5 諧響應(yīng)分析中的應(yīng)力求解 104
4.2 諧響應(yīng)分析算法設(shè)計(jì)與并行實(shí)現(xiàn) 105
4.2.1 諧響應(yīng)分析算法設(shè)計(jì) 105
4.2.2 諧響應(yīng)分析曲線頻率離散算法 107
4.2.3 諧響應(yīng)分析并行實(shí)現(xiàn) 108
4.3 諧響應(yīng)分析并行計(jì)算應(yīng)用 112
4.3.1 扇形體 Benchmark算例 112
4.3.2 光機(jī)裝置應(yīng)用算例 115
4.4 本章小結(jié) 117
參考文獻(xiàn) 118
第5章 大規(guī)模響應(yīng)譜分析并行計(jì)算 119
5.1 響應(yīng)譜分析相關(guān)理論 120
5.1.1 響應(yīng)譜分析基本概念與假設(shè) 120
5.1.2 地震響應(yīng)譜基本理論 121
5.1.3 設(shè)計(jì)響應(yīng)譜 122
5.1.4 基于模態(tài)疊加法的單點(diǎn)響應(yīng)譜分析理論 123
5.1.5 基于模態(tài)疊加法的多點(diǎn)響應(yīng)譜分析理論 125
5.1.6 模態(tài)組合方法 126
5.2 響應(yīng)譜分析算法設(shè)計(jì)與并行實(shí)現(xiàn) 128
5.2.1 響應(yīng)譜分析算法設(shè)計(jì) 128
5.2.2 響應(yīng)譜分析并行實(shí)現(xiàn) 128
5.2.3 響應(yīng)譜分析主要計(jì)算流程 130
5.2.4 譜曲線管理 134
5.2.5 響應(yīng)譜分析的后處理 137
5.2.6 響應(yīng)譜分析輸入文件 137
5.3 響應(yīng)譜分析并行計(jì)算應(yīng)用 140
5.3.1 扇形體Benchmark算例 140
5.3.2 核電站地震響應(yīng)分析應(yīng)用算例 143
5.3.3 光機(jī)裝置應(yīng)用算例 146
5.4 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 149
第6章 大規(guī)模隨機(jī)振動(dòng)分析并行計(jì)算 151
6.1 隨機(jī)振動(dòng)相關(guān)理論及算法設(shè)計(jì) 151
6.1.1 單點(diǎn)基礎(chǔ)激勵(lì)隨機(jī)振動(dòng)分析 151
6.1.2 多點(diǎn)基礎(chǔ)激勵(lì)隨機(jī)振動(dòng)分析 156
6.1.3 自由體多點(diǎn)脈動(dòng)壓力下的隨機(jī)振動(dòng)分析 166
6.2 隨機(jī)振動(dòng)并行實(shí)現(xiàn) 178
6.2.1 多點(diǎn)基礎(chǔ)激勵(lì)隨機(jī)振動(dòng)分析并行實(shí)現(xiàn) 178
6.2.2 自由體多點(diǎn)脈動(dòng)壓力隨機(jī)振動(dòng)分析并行實(shí)現(xiàn) 186
6.3 隨機(jī)振動(dòng)分析并行計(jì)算應(yīng)用 190
6.3.1 Benchmark算例 190
6.3.2 光機(jī)和飛行器典型應(yīng)用算例 194
6.4 本章小結(jié) 204
參考文獻(xiàn) 205
第7章 振動(dòng)時(shí)程響應(yīng)分析并行計(jì)算 206
7.1 Newmark法及其并行實(shí)現(xiàn) 206
7.1.1 Newmark法相關(guān)理論 206
7.1.2 Newmark法在PANDA中的并行實(shí)現(xiàn) 208
7.1.3 數(shù)值算例 209
7.2 Wilson-θ法及其并行實(shí)現(xiàn) 215
7.2.1 Wilson-θ法相關(guān)理論 215
7.2.2 Wilson-θ法在PANDA中的并行實(shí)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(shí)程分析與并行實(shí)現(xiàn) 222
7.3.1 模態(tài)疊加與Simpson積分相關(guān)算法理論 222
7.3.2 Simpson時(shí)程積分算法在PANDA中的并行實(shí)現(xiàn) 229
7.3.3 數(shù)值算例 234
7.4 本章小結(jié) 236
參考文獻(xiàn) 237
致謝 239
索引 240