基于PETSc的有限元并行计算实现与优化的研究论文.pdf

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简介：
该研究论文深入探讨了利用PETSc工具包进行大规模有限元问题的并行计算方法及其优化策略，旨在提高数值模拟效率和解决复杂工程科学中的大型计算任务。为了解决某通信专网数据无法被远程计算机采集和处理的问题，基于ARM7开发设计了一套固定电话专网远程监控系统。该系统采用AT91SAM7S64作为微处理器，并通过USB2.0接口与主机进行通信；同时利用异步串行方式来收集数据。硬件部分则构建了MT8880和MT88E39专用芯片及相关外围电路，实现双音多频（DTMF）及频移键控FSK信号的编解码功能。软件设计方面，则是基于C语言编写ARM固件程序以及用户应用程序等。实验结果表明该系统具有成本低、运行稳定的特点。

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基于PETSc的有限元并行计算实现与优化的研究论文.pdf

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该研究论文深入探讨了利用PETSc工具包进行大规模有限元问题的并行计算方法及其优化策略，旨在提高数值模拟效率和解决复杂工程科学中的大型计算任务。为了解决某通信专网数据无法被远程计算机采集和处理的问题，基于ARM7开发设计了一套固定电话专网远程监控系统。该系统采用AT91SAM7S64作为微处理器，并通过USB2.0接口与主机进行通信；同时利用异步串行方式来收集数据。硬件部分则构建了MT8880和MT88E39专用芯片及相关外围电路，实现双音多频（DTMF）及频移键控FSK信号的编解码功能。软件设计方面，则是基于C语言编写ARM固件程序以及用户应用程序等。实验结果表明该系统具有成本低、运行稳定的特点。

关于牛顿法的并行优化算法的研究论文.pdf

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本文探讨了针对牛顿法进行改进与创新的并行优化算法，旨在提高计算效率和解决大规模问题的能力。通过理论分析及实验验证展示了该方法的有效性与优越性能。针对非线性数值优化问题，本段落提出了一种在分布式环境下基于牛顿法的并行算法。通过引入松弛变量将不等式约束转化为等式约束，并利用广义拉格朗日乘子方法将带有约束的优化问题转换成无约束形式的问题进行求解。为了实现这些子优化问题的同时计算，我们对Newton迭代中的Hessian矩阵进行了适当的分割处理，并使用简单迭代法来解决Newton法中出现的线性方程组。从理论上对该算法进行了收敛性的分析和探讨。在HP rx2600集群上进行的实际数值实验结果表明，该并行方法能够实现超过90%的效率提升。

基于并行计算的有限元正演模拟

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本研究探讨了利用并行计算技术提升有限元法在地球物理正演模拟中的效率和精度的方法，旨在加速大规模模型的运算。在IT领域内，有限元方法（Finite Element Method, FEM）是一种广泛应用的数值分析技术，用于求解各种工程及物理问题中的偏微分方程。该方法通过将复杂的问题区域划分为许多互不重叠的小子区域——即有限元，并对每个元素进行简单的数学处理后，再整合所有结果以逼近整体问题的解决方案。这一过程涉及到多个关键知识点，包括正演模拟、非规则三角网格以及并行计算。正演模拟是地质物理学中的一个重要概念，在地震学中主要用于预测特定物理场（如地震波场）在给定地质结构下的传播行为。利用有限元方法进行这种类型的模拟可以精确地再现复杂地形和不均匀介质下地震波的传播情况，这对于地质勘探、地震安全评估及灾害预防有着重要的意义。非规则三角网格是有限元方法中常用的离散化手段，在处理复杂的几何形状或不规则边界时尤为有效。与传统网格相比，这种类型的网格能够更灵活地适应各种几何特征，并提高模拟精度。在构建这些网格的过程中，每个节点的位置可以根据实际需求自由放置，使得模型更加接近于现实中的物理问题。并行计算是指利用多处理器或多计算机系统同时处理任务以提升计算效率和解决大规模问题的能力。有限元正演模拟中涉及大量的矩阵运算及复杂的计算流程，传统的串行计算可能面临资源不足或时间过长的问题。通过将大规模的计算任务分解为许多小任务，并分别在不同的计算单元上执行后汇总结果，可以显著减少计算时间和提高速度。相关程序代码和使用说明通常会详细阐述如何设置与运行有限元正演模拟及并行计算的具体实现过程，包括网格生成、方程求解以及并行策略的设定。通过阅读和理解这些材料，用户能够学习到如何应用有限元方法进行地震正演模拟，并掌握在实际环境中利用并行计算优化性能的方法。这对于科研人员与工程师来说是提升研究及工作效率的重要工具。

基于SolidWorks的行星架有限元分析与优化设计

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本研究运用SolidWorks软件进行行星架结构的设计，并采用有限元法对其力学性能进行全面分析和优化，旨在提高其承载能力和使用寿命。使用SolidWorks软件对行星架进行了三维建模与有限元分析，并以实现行星架质量最轻为目标，将左右壁厚度、连接板与左右壁之间的圆角半径以及连接板内径作为设计变量，在确保强度和刚度满足约束条件的前提下进行优化设计。经过优化后，行星架的质量减轻了25.95%，同时其结构参数也变得更加合理。

关于MapReduce编程模型的分布式并行计算系统的论文研究与实现.pdf

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本文深入探讨了MapReduce编程模型，并详细介绍了基于该模型设计和实现的一个高效能分布式并行计算系统。通过理论分析与实验验证，展示了其在处理大规模数据集上的优越性能及广泛应用潜力。基于MapReduce编程模型的分布式并行计算系统的设计与实现对互联网应用及其企业具有非常重要的意义。随着互联网业务数量的增长，系统中的数据量也在迅速增加。如何处理这些海量数据成为了一个关键问题。

关于PETSc在神威太湖之光上优化的高效方法研究论文

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本文探讨了在“神威·太湖之光”超级计算机上针对PETSc（Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation）进行性能优化的方法，旨在提升大规模科学计算效率。通过系统评估与实验验证，提出了一系列优化策略和技术细节，为高性能计算领域提供了有价值的参考和实践指导。 PETSC在神威太湖之光超级计算机上的一种有效优化方法由康乐天和王志杰提出。高性能计算平台能够为各种通用计算平台带来显著效益。作为当前世界TOP500榜单中的第一名，神威太湖之光超级计算机是新型高性能计算的一个杰出代表。

用C语言进行有限元计算的实现

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本项目采用C语言编程，旨在实现基于有限元法的工程结构分析。通过构建数学模型、编写高效算法代码和数值模拟实验，为复杂工程问题提供精确解决方案。我实现了一个简单的C语言版本的有限元计算程序，由于其实现非常基础，并不占用大量资源，适合大家学习和探讨使用。

并行计算在有限元结构分析中的应用.pdf

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本文档探讨了并行计算技术如何提升有限元法在复杂结构分析中的效率和性能，展示了其在工程设计与仿真中的广泛应用前景。《有限元分析基础教程》（作者：曾攀）是一本不错的书籍。

基于ANSYS的铲板有限元分析研究

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本文利用ANSYS软件对铲板进行有限元分析，探讨其结构强度和应力分布情况，为优化设计提供理论依据。基于ANSYS软件的掘进机铲板有限元分析主要研究如何利用该软件对不同工况下铲板受力情况进行精确分析，并通过理论计算评估其强度与刚度，为实际设计提供可靠依据。首先，掘进设备中的铲板是关键部件之一，在挖掘过程中承受多种复杂应力。这些应力包括冲击载荷、土压力及物料反作用力等，导致铲板在不同工况下产生形变和不均匀的应力分布。因此需要对其进行详尽力学分析以确保其可靠性。理论计算方面涉及静力学与动力学模型建立以及材料性能评估。具体而言，在特定工况中需确定主要受力点（如F1、F2）及其作用方式，并预测这些因素对铲板的影响。 ANSYS软件作为强大有限元工具，支持复杂几何建模及网格划分等功能，适用于此类研究需求。通过使用该平台进行分析可以准确模拟不同条件下铲板的力学行为并评估其性能指标是否达标。在具体实施过程中，首先根据实际应用场景建立理论模型，并确定受力状态；随后利用ANSYS Workbench软件完成有限元建模与仿真计算（包括网格划分、材料属性设定及边界条件设置等）；最后通过分析结果判断铲板设计的合理性。例如，在某些应用案例中提到F1=19.6t和F2=83.5t这样的数值，这些具体力值对于准确模拟真实工况至关重要。综上所述，基于理论计算与ANSYS有限元分析相结合的方法能够全面评估掘进机铲板的设计合理性及性能表现。这不仅有助于优化机械设计提高设备使用寿命，还为工程实践提供了坚实的数据支持和技术指导。

关于Spark环境下并行Eclat算法的研究与实现.pdf

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本论文深入研究了在Apache Spark环境中并行化Eclat算法的方法及其实现细节，旨在提高频繁项集挖掘效率。基于Spark的并行Eclat算法实现探讨了频繁项集挖掘这一数据挖掘中的重要任务。随着大数据时代的到来，数据规模的增长速度惊人，传统的挖掘算法已难以应对这样的挑战。为此，提出了一种新的解决方案来处理上述问题。