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基于MPI、OpenMP及POSIX线程的声波方程并行有限元方法.zip

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简介：
本研究探讨了在高性能计算环境下，采用MPI、OpenMP和POSIX线程技术实现声波方程的高效并行有限元求解方法。 关于使用MPI（消息传递接口）、OpenMP（开放多处理）和POSIX线程来实现声波方程的并行有限差分计算的方法进行了研究，并将其打包成一个名为“使用MPI、OpenMP和POSIX线程的声波方程的并行有限.zip”的文件。

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  • 基于MPI、OpenMP及POSIX线程的声波方程并行有限元方法.zip
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    本研究探讨了在高性能计算环境下，采用MPI、OpenMP和POSIX线程技术实现声波方程的高效并行有限元求解方法。 关于使用MPI（消息传递接口）、OpenMP（开放多处理）和POSIX线程来实现声波方程的并行有限差分计算的方法进行了研究，并将其打包成一个名为“使用MPI、OpenMP和POSIX线程的声波方程的并行有限.zip”的文件。
     
  • 基于MPI的并行高斯消元法求解线性方程组
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    本研究探讨了利用消息传递接口(MPI)实现高斯消元法在大规模线性方程组求解中的并行计算方法，旨在提升算法效率与可扩展性。 在MPI编译环境下，在C源代码基础上编写了一个并行程序来实现高斯消元法求解线性方程组。
     
  • MATLAB中用间断有限元法求解声波方程
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    本研究探讨了在MATLAB环境下采用间断有限元方法求解声波方程的有效性与准确性，为声学问题提供了新的计算途径。 采用间断有限元方法求解二维声波方程，在空间上使用间断有限元离散化，在时间上则采用三阶龙格库塔法进行离散处理。具体形式为：Utt = Uxx + Uyy，初始条件设定为：U(t=0) = sin(2π(x+y)) 和 Ut(t=0) = 0；其中空间坐标范围限定在 0 ≤ x, y < 1 内。
     
  • 基于MATLAB的声波方程时域有限差分法
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    本研究利用MATLAB软件实现声波方程的时域有限差分法（FDTD），用于模拟声波传播特性，分析其在不同介质中的行为。 通过将声波方程离散化，并采用半步交替计算声压和振动速度的方法，可以同时获得声压和速度的信息。此外，这种方法还允许我们调整介质的密度和声速来计算声音传播的特征。
     
  • 基于有限元方法求解Helmholtz方程
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    本研究采用有限元方法探讨并求解Helmholtz方程，旨在提高声学与电磁学问题中的波传播及散射现象分析精度。 Helmholtz方程的有限元解法可以通过任意加密网格剖分来求解，并且结果可以用图像显示出来。
     
  • 基于MPI的声波方程数值模拟
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    本研究利用MPI并行计算技术对声波方程进行高效数值模拟，旨在探索复杂介质中声波传播特性，为地球物理探测提供理论支持。 MPI声波方程数值模拟采用并行算法实现声波方程的波场模拟。
     
  • 基于有限元法求解Helmholtz方程
    优质
    本研究采用有限元方法解决Helmholtz方程，探讨其在波动与声学问题中的应用，旨在提高数值计算精度和效率。 有限元求解二维Helmholtz方程的Matlab编程代码，包含详细注释并且可以运行并显示结果。
     
  • convolution-filter-MPI: 基于 MPI 和可选 OpenMP 的卷积滤波器并行实现
    优质
    Convolution-Filter-MPI项目提供了一个基于MPI和可选OpenMP的高效卷积滤波器并行计算解决方案，适用于大规模数据处理需求。 该项目是为大学课程并行系统开发设计的，并作为使用消息传递接口（MPI）和OpenMP API进行并行计算介绍的一部分。在图像处理中，卷积滤波器（也称为内核、卷积矩阵或掩码）用于通过应用模糊、锐化、浮雕及边缘检测等效果来变换图像。 给定输入图像以及一个特定的卷积矩阵后，我们需要围绕输出图像中的每个像素计算其值。第i个输出像素值的计算基于该像素及其周围邻近区域内的输入像素值进行。这表明我们可以利用这些局部所需计算的特点来进行并行处理优化。 具体来说，如果滤波器是一个3x3矩阵，则为了在原始图像的一个矩形（NxM）部分中获得输出值，仅需使用相邻的上下各2行和左右两边外扩两列的数据即可进行计算。由于问题具有这种局部性特点，并行方法能够成为一种很好的解决方案选择。
     
  • 基于Marmousi模型的声波方程有限差分模拟方法（2012年）
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    本研究采用Marmousi模型探讨了声波方程的有限差分法模拟技术，旨在提升复杂地质结构中的地震波传播精确度与效率。 为解决现有正演算法中的频散及边界反射问题，本段落提出了一种新的波场正演计算方法。该方法在计算区域内采用差分算子，在完全匹配层（PML）内则使用交错网格，并通过提高差分精度来抑制频散和减轻边界反射。针对雷克子波作为震源时产生的波形不明显问题，进行了震源模拟实验并获得了基于Marmousi模型的理想波形记录。计算实例表明，该算法能够有效改善频散及边界反射现象，在高频情况下同样可以获得理想的结果。
     
  • 基于MATLAB的有限元方法编程实现
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    本项目利用MATLAB软件平台，实现了结构工程中常用的有限元分析方法的编程应用。通过该程序，可以进行复杂结构的力学性能仿真与评估。 采用Matlab编写的有限元方法效果非常好。