面向对象有限元快速算法——Ⅰ数据结构

吉林大学学报(工学版) ›› 2004, Vol. ›› Issue (4): 684-688.

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面向对象有限元快速算法——Ⅰ数据结构

杨志军¹, 陈塑寰¹, 王欣²

1. 吉林大学机械科学与工程学院, 吉林长春 130022;
2. 吉林大学汽车工程学院, 吉林长春 130022

收稿日期:2004-04-22 出版日期:2004-10-01
通讯作者: 陈塑寰(1934- ),男,教授,博士生导师.E-mail:chensh@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(10202006)

Fast solution algorithm for object oriented finite element method ——part one:data structure

YANG Zhijun¹, CHEN Suhuan¹, WANG Xin²

1. College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China;
2. College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2004-04-22 Online:2004-10-01

摘要/Abstract

摘要： 结合结构有限元方程组的特征,提出了刚度矩阵的稀疏分块矩阵的双向正交链表存储方案。它不需要行指标和列指标索引,每个子矩阵块使用一个表头,指针和行列号都是4字节整数,有效存储量在84.21%以上。存储数据的复杂度为O(1),大大提高了数据存储速度。

关键词: 工程力学, 有限元, 稀疏分块矩阵, 高性能计算, 面向对象

Abstract: Based on the property of sparse matrices in finite element method (FEM), a two-way cross list for the storage of FEM matrices was proposed, in which the large-scale sparse matrix is partitioned into small matrices, and only none-zero matrices were stored. With four pointers and two position indeces as the head of every small matrices, the row and column indeces are not needed. Thus, the effective storage is larger than 84.21%. The proposed data structure is able to use block algorithm, which is important in high performance computing and is more efficient in many computing environments than those organized at lower linear algebraic lever. In addition, it makes data motion very fast when the memory complexity is reduced to O(1).

Key words: engineering mechanics, finite element, sparse partition matrix, high performance computing, object oriented

中图分类号:

O242.21

杨志军, 陈塑寰, 王欣. 面向对象有限元快速算法——Ⅰ数据结构[J]. 吉林大学学报(工学版), 2004, (4): 684-688.

YANG Zhijun, CHEN Suhuan, WANG Xin. Fast solution algorithm for object oriented finite element method ——part one:data structure[J]. 吉林大学学报(工学版), 2004, (4): 684-688.

参考文献

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