Title of Paper:岩石破裂过程分析系统并行计算方法研究

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Date of Publication:2006-09-15

Journal:岩石力学与工程学报

Included Journals:EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

Volume:25

Issue:9

Page Number:1795-1801

ISSN No.:1000-6915

Key Words:岩石力学;岩石破裂过程;大规模;并行计算;区域分解;消息传递界面

Abstract:岩石工程灾害与岩石破裂过程失稳密切相关.大型岩石工程破裂过程数值分析需要高效、准确、强大的计算能力支持.一般传统串行计算方法难以满足要求,大规模并行计算是解决这一难题的有效途径.岩石破裂过程分析系统是研究岩石破裂过程的一个重要数值分析工具.在岩石破裂过程分析系统串行单机版的基础上,结合现代有限元方法和数值计算方法,在消息传递并行环境下,利用区域分解和主从编程模式,采用分布存储稀疏线性迭代并行求解方法,在Linux机群上实现应力分析模块中有限元计算的并行处理.通过Windows和Linux协调处理策略,有效地把原有的前后处理功能和机群系统强大的计算能力结合起来,建立岩石破裂过程分析RFPA3D-Parallel并行分析系统.算例结果表明,并行程序具有很高的加速比和并行效率,能够快速完成三维条件下300万单元的大规模岩石破裂过程分析.应用RFPA3D-Parallel并行分析系统模拟地壳介质中广泛存在的龟裂现象,再现非均匀介质破坏和裂纹演化过程,从而显示该系统广泛的应用前景.