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张俊奇；安吉特，安吉特；豪克·格拉文坎普；萨沙·艾森特拉格；宋崇民

利用八叉树网格的弹性动力学问题的大规模并行显式求解器。 （英语） Zbl 1506.74507号

计算。方法应用。机械。工程师。 380，文章ID 113811，47 p.（2021）.
总结：显式动力学的典型应用领域是碰撞、碰撞试验，最重要的是波传播模拟。由于这些问题对数值的要求很高，因此需要高效的自动网格生成器和瞬态解算器。为此，引入了一种利用平衡八叉树网格优点的并行显式求解器。为了避免在标准有限元分析（FEA）中遇到悬挂节点问题，将缩放边界有限元方法（SBFEM）部署为空间离散化方案。因此，可以直接生成任意形状的星-凸多面体单元。考虑到八叉树单元的缩放和变换，预先计算了有限个唯一单元模式的刚度矩阵和质量矩阵。将最近提出的质量集总技术扩展到3D，生成条件良好的对角质量矩阵。这使我们能够利用显式时间积分器的优点，即无需求解线性方程组即可高效计算节点位移。我们在分布式计算环境中实现了该方案和中心差分方法（CDM）。通过几个数值基准示例，包括复杂几何和各种实际应用，评估了我们的并行显式求解器的性能。这些例子的速度大大加快，自由度高达10亿度，在多达16384个计算核上运行。

引用于19文件

MSC公司：

74秒99 固体力学中的数值方法和其他方法
65平方米 含偏微分方程初值和初边值问题离散方程的数值解
74M20型 固体力学中的冲击

关键词：

显式动力学；并行计算；质量集总；八叉树网格；比例边界有限元法

软件：

宠物4py；mpi4py；github；MESHPART公司
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\textit｛J.Zhang｝等人，计算机。方法应用。机械。工程380，文章ID 113811，47 p.（2021；Zbl 1506.74507）
全文： 内政部 arXiv公司

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