检索结果-内蒙古大学图书馆

应用数学与计算数学学报 2013年第2期27卷 246-259页

作者：左宪禹谷同祥莫则尧刘兴平河南大学计算机与信息工程学院河南开封475004 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

针对求解大型稀疏非对称线性方程组,提出适合于分布式并行环境的一种并行广义乘积型双共轭残差(GPBiCR)方法(简记为PGPBiCR方法).通过重构GPBiCR方法,新方法将原方法中的三个全局同步点降低到了一个,且内积所需的通讯时间可与向量校正... 详细信息

针对求解大型稀疏非对称线性方程组,提出适合于分布式并行环境的一种并行广义乘积型双共轭残差(GPBiCR)方法(简记为PGPBiCR方法).通过重构GPBiCR方法,新方法将原方法中的三个全局同步点降低到了一个,且内积所需的通讯时间可与向量校正的计算时间有效地重叠.代价仅是稍微增加了一些计算量,而相比于全局通讯时间的降低,这是可以忽略不计的.性能和等效率分析表明,PGPBiCR方法比GPBiCR方法具有更好的并行性和可扩展性,其中可扩展性可改进3倍,而并行通讯性能可改进66.7%.数值试验得到了与理论分析相吻合的结果.

关键词：稀疏非对称线性方程组并行广义乘积型双共轭残差方法 Krylov子空间方法全局通讯分布式并行环境

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一维守恒的LADER格式

一维守恒的LADER格式

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第十六届全国流体力学数值方法研讨会2013

作者：程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室

2001年,Toro等人[1]引入了具有任意精度的ADER(Arbitrarily high-order accurate)格式。ADER格式是高精度Godunov有限体积格式。与其他高精度格式,如WENO[2]格式相比,ADER格式在时间和空间两个方向上都具有同等的高精度。本文借鉴了欧... 详细信息

2001年,Toro等人[1]引入了具有任意精度的ADER(Arbitrarily high-order accurate)格式。ADER格式是高精度Godunov有限体积格式。与其他高精度格式,如WENO[2]格式相比,ADER格式在时间和空间两个方向上都具有同等的高精度。本文借鉴了欧拉框架下ADER格式的思想,构造拉格朗日框架下的ADER格式(LADER)。该

关键词：中心型拉格朗日格式 ADER 守恒

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基于节点重构的扩散方程有限体积格式

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计算物理 2012年第1期29卷 1-9页

作者：赵强袁光伟董志伟北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

研究扭曲网格上扩散方程的九点格式.以经典的九点格式为基础,在通量连续条件下,构造出节点未知量一种新的计算方法,进而得到所希望的格式.分析及数值实验表明,在扭曲网格上,该格式对具有连续或间断扩散系数的问题能够保持较高的精度.

关键词：节点重构扩散方程有限体积格式

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高效并行的Kohn-Sham方程求解器

高效并行的Kohn-Sham方程求解器

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2013全国高性能计算学术年会

作者：高兴誉莫则尧宋红州北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理国防科技重点实验室北京100094

高效并行的Kotm-Sham方程求解器是支撑大规模第一性原理材料模拟的核心，流行的第一性原理商用软件难以适应国产高性能计算机的发展。对此,本文基于JASMIN框架自主研制了Kotm-Sham方程并行求解器。求解器采用PAW赝势平面波方法,包含两... 详细信息

高效并行的Kotm-Sham方程求解器是支撑大规模第一性原理材料模拟的核心，流行的第一性原理商用软件难以适应国产高性能计算机的发展。对此,本文基于JASMIN框架自主研制了Kotm-Sham方程并行求解器。求解器采用PAW赝势平面波方法,包含两项关键技术;倒空间多重网格方法、“k点/轨道/网格”三级并行算法。前者在保证精度的同时显著节省了计算与存储开销;后者充分挖掘了求解Kotm Sbum特征值方程的并行度。通过计算一些典型体系的基态性质验证求解器的正确性，以求解216个重金属原子的Kotm-Sham方程为例,在国产高性能计算机上测试了求解器的并行性能。本文的求解器在7680个处理器核上用时不到6分钟,获得了56％的并行效率,在国产高性能计算机上的性能明显优于购买的商用软件VASP(5.2发布版).

关键词：金属物理学 Kohn-Sham方程求解器倒空间多重网格算法并行程序计算性能

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多组分流动拟守恒系统质量分数保极值原理算法

多组分流动拟守恒系统质量分数保极值原理算法

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第十六届全国流体力学数值方法研讨会2013

作者：唐维军蒋浪程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室中国工程物理研究院研究生部

本文讨论Mie-Gruneisen状态方程拟守恒模型的数值离散格式。该模型基于Abgrall[1]等效方程思想,且分介质质量保持守恒的模型[20]的数值离散格式。与基于体积分数对流方程模型[14]相比,本文讨论模型[21]不仅能保持混合流体的质量、动量... 详细信息

本文讨论Mie-Gruneisen状态方程拟守恒模型的数值离散格式。该模型基于Abgrall[1]等效方程思想,且分介质质量保持守恒的模型[20]的数值离散格式。与基于体积分数对流方程模型[14]相比,本文讨论模型[21]不仅能保持混合流体的质量、动量、和能量守恒,还保持各组分分质量守恒,且对纯接触问题保持界面压力速度一致。本文使用波传播算法[9][14][22]离散系统,但不是象文[20]对所有守恒方

关键词：极值原理守恒系统波传播算法多组分流动

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冲击诱导金属铝表面微射流现象的微观模拟

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物理学报 2012年第18期61卷 288-294页

作者：邵建立王裴何安民秦承森北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

采用嵌入原子势分子动力学模拟方法,研究了金属铝表面沟槽在冲击下形成微射流的微观过程和动力学性质.通过对模拟结果的统计分析,获得了较宽冲击压力范围内微射流形态的变化规律,以及相应的质量-空间分布和质量-速度分布变化.基于原子... 详细信息

采用嵌入原子势分子动力学模拟方法,研究了金属铝表面沟槽在冲击下形成微射流的微观过程和动力学性质.通过对模拟结果的统计分析,获得了较宽冲击压力范围内微射流形态的变化规律,以及相应的质量-空间分布和质量-速度分布变化.基于原子中心对称参数,分析了样品近表面非晶态转变和卸载熔化过程,获得了卸载熔化对微射流质量及其分布的影响规律.研究还发现:样品熔化之前,微射流质量与波后粒子速度呈线性增加关系;卸载熔化出现后,微射流质量开始迅速增加;当卸载熔化速度足够快时,金属强度效应可忽略,此时微射流质量与波后粒子速度再次表现出线性增加关系.

关键词：微射流,分子动力学,冲击

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大规模粒子团簇识别分析

大规模粒子团簇识别分析

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2013全国高性能计算学术年会

作者：沈卫超曹立强夏芳中物院复杂电磁环境实验室绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

团簇识别是分子动力学数值模拟数据后处理团簇分析中的一个共性问题.本文面向JASMIN粒子数值模拟程序输出的可视化数据,设计实现了团簇识别并行算法与团簇分析并行工具.工具提供了三种并行模式:时间维并行、空间维并行、时空维混合并行... 详细信息

团簇识别是分子动力学数值模拟数据后处理团簇分析中的一个共性问题.本文面向JASMIN粒子数值模拟程序输出的可视化数据,设计实现了团簇识别并行算法与团簇分析并行工具.工具提供了三种并行模式:时间维并行、空间维并行、时空维混合并行.使用基于PIC网格加速的广度优先搜索算法,通过虚拟网格片索引直接在多网格片数据上实现团簇识别.团簇分析并行算法应用在千万粒子规模的实际数值模拟数据时可线性扩展到64个处理器.

关键词：分子动力学模拟程序可视化数据团簇识别数值模拟

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JFNK方法迭代过程与物理约束

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计算物理 2012年第5期29卷 654-660页

作者：安恒斌莫则尧北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094

对Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK)方法迭代过程进行分析,通过在迭代过程中吸收物理约束信息,对JFNK方法进行改进.改进后的JFNK方法迭代过程中的迭代序列总是满足物理约束,克服了迭代过程中可能出现的非物理现象.采用改进之后的算法... 详细信息

对Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK)方法迭代过程进行分析,通过在迭代过程中吸收物理约束信息,对JFNK方法进行改进.改进后的JFNK方法迭代过程中的迭代序列总是满足物理约束,克服了迭代过程中可能出现的非物理现象.采用改进之后的算法求解二维三温能量方程,可以保证在迭代过程中不会出现负温度问题,使JFNK方法的健壮性得到提高.

关键词： JFNK Newton-Krylov方法迭代方法物理约束二维三温能量方程

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带有间断系数椭圆方程的加权间断Galerkin方法

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数值计算与计算机应用 2013年第3期34卷 177-186页

作者：张荣培蔚喜军崔霞辽宁石油化工大学理学院辽宁抚顺113001 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

本文应用间断Galerkin(DG)方法求解带有间断系数的二维椭圆方程.针对扩散系数间断的特点,我们构造一种新的加权对称内惩罚方法.证明了相应双线性形式的连续性和强制性,并给出收敛性证明.数值算例表明我们的DG方法对于求解强间断系数问... 详细信息

本文应用间断Galerkin(DG)方法求解带有间断系数的二维椭圆方程.针对扩散系数间断的特点,我们构造一种新的加权对称内惩罚方法.证明了相应双线性形式的连续性和强制性,并给出收敛性证明.数值算例表明我们的DG方法对于求解强间断系数问题十分有效.

关键词：加权内惩罚间断方法间断系数椭圆方程收敛性

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Lagrange方法基于保正性的时间步长

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计算物理 2012年第5期29卷 633-640页

作者：唐维军袁光伟沈智军程军波北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

对交错网格上Lagrange预估-校正显示格式的时间步长选取提出新的方法.与经典CFL稳定性理论时间步长选取方法不同,新方法考虑了原始微分方程组的非线性效应,并基于物理量保正性给出了自适应的时间步长选取方法.数值实验验证了该方法有效.

关键词：保正性时间步长 Lagrange预估-校正格式

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