大規(guī)模結(jié)構(gòu)動力學(xué)有限元并行計算

目錄
第1章 緒論 1
1.1 大規(guī)模結(jié)構(gòu)動力學(xué)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(jié)構(gòu) 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(gòu)設(shè)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(jié) 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(shè)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(shè)計 64
3.3 Davidson類子空間模態(tài)分析算法設(shè)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(shè)計 71
3.4 模態(tài)分析并行計算實現(xiàn)及應(yīng)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(yīng)用實例 80
3.5 本章小結(jié) 88
參考文獻 90
第4章 大規(guī)模諧響應(yīng)分析并行計算 94
4.1 諧響應(yīng)分析理論體系 94
4.1.1 節(jié)點力諧響應(yīng)分析 94
4.1.2 基礎(chǔ)激勵諧響應(yīng)分析 96
4.1.3 基礎(chǔ)激勵和節(jié)點力共同作用下的諧響應(yīng)分析 102
4.1.4 多點定頻激勵響應(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)計與并行實現(xiàn) 105
4.2.1 諧響應(yīng)分析算法設(shè)計 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)分析并行實現(xiàn) 108
4.3 諧響應(yīng)分析并行計算應(yīng)用 112
4.3.1 扇形體 Benchmark算例 112
4.3.2 光機裝置應(yīng)用算例 115
4.4 本章小結(jié) 117
參考文獻 118
第5章 大規(guī)模響應(yīng)譜分析并行計算 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)計響應(yīng)譜 122
5.1.4 基于模態(tài)疊加法的單點響應(yīng)譜分析理論 123
5.1.5 基于模態(tài)疊加法的多點響應(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)計與并行實現(xiàn) 128
5.2.1 響應(yīng)譜分析算法設(shè)計 128
5.2.2 響應(yīng)譜分析并行實現(xiàn) 128
5.2.3 響應(yīng)譜分析主要計算流程 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 光機裝置應(yīng)用算例 146
5.4 本章小結(jié) 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(guān)理論及算法設(shè)計 151
6.1.1 單點基礎(chǔ)激勵隨機振動分析 151
6.1.2 多點基礎(chǔ)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(chǔ)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(yīng)用 190
6.3.1 Benchmark算例 190
6.3.2 光機和飛行器典型應(yīng)用算例 194
6.4 本章小結(jié) 204
參考文獻 205
第7章 振動時程響應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)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(jié) 236
參考文獻 237
致謝 239
索引 240