一种新型并行化有限元结构模态分析集成系统

摘要

以成熟有限元软件的模态分析流程和大型稀疏矩阵特征值的并行求解为基础,开发出一种基于大规模并行机的新型有限元结构模态分析系统.通过对串行CAE软件的二次开发,将模态分析过程中计算量最大的特征值求解部分代之以并行计算.针对并行机特性以隐式重启动Lanczos算法为基础,编写了基于MPI的特征值并行求解程序,并通过实际算例验证了并行程序的加速比和扩展性;同时实现并行程序与其它串行分析步骤的无缝集成,使集成系统的界面友好,操作方便.本系统使结构模态分析的规模和速度大幅度提高,以大型CAE软件MSC/NASTRAN为并行化求解器开发平台,在"神威I"超级计算机上验证了其可行性和高效性.