土木工程论文：土木工程 有限元 并行计算 软件架构.doc

土木工程论文：土木工程有限元并行计算应用及其软件架构【中文摘要】有限元法是当今工程分析中使用最广泛的数值计算方法。它的实际应用是伴随着电子计算机的出现而开始;到20世纪70年代,伴随着计算机科学与技术的快速发展,有限元法在理论、方法的研究、计算机程序的开发以及应用领域的拓展等方面都取得了极大的发展。20世纪90年代以来,随着并行计算机体系结构的成熟以及美国的“High Performance Computing and Communication (HPCC)”和“Accelerated Strategic Computing Initiative (ASCI)”研究计划的相继实施,并行计算得到了快速发展。有限元并行计算的是通过使用有限元方法和并行计算技术来求解社会生活中所遇到的越来越复杂的工程问题。本文将从以下四个方面展开工作:一、在Windows XP系统上,使用虚拟软件VMware Workstation 6.5.2虚拟3台Centos 5.2系统的计算机。通过虚拟的计算机构建Beowulf集群,其中主要内容包括:、NFS服务(提供网络文件挂载的功能);、SSH服务(提供网络远程安全登陆的功能);、NTP服务(提供结点间的时间同步功能);.【英文摘要】As a numerical method, the Finite Element Method (FEM) is being used mostly widely in engineering analysis. With the computers being invented, the FEMs application for large engineering problems becomes feasible. And from the 1970s, accompanied by the fast development of the computer science and technology, the FEM has achieved a great development in its theory, methods of study, computer program and its application. Since 1990, along with the parallel computer architectures maturity and the impotant int.【关键词】土木工程 有限元 并行计算 软件架构【英文关键词】Civil Engineering Finite Element Parallel Computing Software Architecture【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【目录】土木工程有限元并行计算应用及其软件架构摘要5-6ABSTRACT6-7前言11-19一、计算机集群的定义及分类12-13二、高性能计算集群(HPCC: High Performance Computing cluster)13三、并行计算13-14四、Beowulf 集群14-15五、有限单元法及编程15六、有限元并行计算15-16七、有限元并行计算及其软件架构16八、本文的研究内容16九、本文写作的意义及个人感想16-19第一章 并行环境的配置19-351.1 并行计算20-221.1.1 并行计算的社会需求201.1.2 并行计算是什么？201.1.3 并行机分类与我国并行机系统的发展状况20-221.2 Beowulf 集群3422-241.2.1 Beowulf 集群的分类22-231.2.2 Beowulf 集群工作方式23-241.2.3 Beowulf 系统设计241.3 虚拟Beowulf 集群中的网络环境架设24-291.3.1 NFS 服务25-271.3.2 SSH 服务27-281.3.3 NTP 服务281.3.4 windows 下远程控制28-291.4 并行库MPI29-341.4.1 mpich2-1.0.5p4 的安装说明3929-311.4.2 在并行库下计算效率的比较31-341.5 本章小结34-35第二章 Adventure 编译安装与使用35-492.1 ADVENTURE_TriPatch2736-372.1.1 编译与安装过程362.1.2 程序的功能说明与使用36-372.2 ADVENTURE_TetMesh2637-392.2.1 AdvTetMesh_P 的安装步骤372.2.2 AdvTetMesh_M 的安装步骤37-392.2.3 AdvTetMesh_S 的安装步骤392.2.4 AdvTetMesh_E 的安装步骤392.3 ADVENTURE_IO2339-402.3.1 编译与安装过程392.3.2 功能简介39-402.4 ADVENTURE_BCtool2140-422.4.1 系统配置要求402.4.2 编译与安装过程40-422.4.3 功能简介422.5 ADVENTURE_Metis2442-432.5.1 编译与安装过程422.5.2 功能简介422.5.3 计算用例42-432.6 ADVENTURE_Solid2543-442.6.1 编译与安装过程432.6.2 功能简介432.6.3 计算用例43-442.7 ADVENTURE_Impact2244-482.7.1 编译与安装过程442.7.2 功能简介44-452.7.3 计算用例45-482.8 本章小结48-49第三章 ADINA 数值模拟49-653.1 实验模型概述71350-513.1.1 模型制作503.1.2 振动台实验50-513.2 ADINA 建模151617951-573.2.1 模型简化51-533.2.2 ADINA 有限元分析的基本步骤53-543.2.3 建模过程54-573.3 ADINA 数值模拟57-633.3.1 模态分析57-593.3.2 ADINA 单机计算59-623.3.3 串并行计算结果的对比与分析62-633.4 本章小结63-65第四章 土木工程有限元并行软件架构65-794.1 软件工程66-684.1.1 软件开发41166-674.1.2 软件生存周期67-684.2 并行软件68-734.2.1 与串行软件开发异同点68-694.2.2 本质特点69-704.2.3 并行程序设计模型12870-734.3 编程风格73-754.3.1 什么是编程风格73-744.3.2 什么是优秀的编程风格74-754.4 土木