非定常Navier-Stokes方程基于两重网格离散的有限元并行算法

基于两重网格离散和区域分解技巧，提出三种求解非定常Navier-Stokes方程的有限元并行算法.算法的基本思想是在每一时间迭代步，在粗网格上采用Oseen迭代法求解非线性问题，在细网格上分别并行求解Oseen、Newton、Stokes线性问题以校正粗网格解.对于空间变量采用有限元离散，时间变量采用向后Euler格式离散.数值实验验证了算法的有效性.     

双调和方程Schwarz区域分解算法的Fourier分析

Schwarz方法是一类重要的区域分解算法,以Fourier变换作为分析工具,推导了经典Schwarz交替迭代法和加性Schwarz迭代法用于求解双调和方程的误差传播阵及其谱半径的准确表达式,不但从新的角度更简洁地证明了Schwarz交替迭代法和加性schwarz迭代法的收敛性,还刻画了其收敛速度,以及收敛速度随子区域的重叠程度变化而变化的情况,所得结果不依赖于任何未知常数,不受具体离散方法的影响,同时表明经典Schwarz交替迭代法具有比加性Schwarz方法快1倍的收敛速度.     

不可压缩流的并行两水平稳定有限元算法

提出一种数值求解定常不可压缩Stokes方程的并行两水平Grad-div稳定有限元算法。首先在粗网格中求解Grad-div稳定化的全局解, 再在相互重叠的细网格子区域上并行纠正。通过对稳定化参数、粗细网格尺寸恰当的选取, 该方法可得到最优收敛率, 数值结果验证了算法的高效性。     

粘弹性方程全离散化有限体积元格式及数值模拟

本文利用有限体积元方法研究二维粘弹性方程, 给出一种时间二阶精度的全离散化有限体积元格式, 并给出这种全离散化有限体积元解的误差估计, 最后用数值例子验证数值结果与理论结果是相吻合的. 通过与有限元方法和有限差分方法相比较, 进一步说明了全离散化有限体积元格式是求解二维粘弹性方程数值解的最有效方法之一.     

非定常Navier-Stokes方程基于完全重叠型区域分解的有限元并行算法

基于完全重叠型区域分解技巧,提出三种求解非定常Navier-Stokes方程的有限元并行算法.其基本思想是首先对空间施行完全重叠区域分解,然后各个处理器使用向后Euler格式独立并行求解关于时间t的常微分方程;对于非线性的对流项,分别采用半隐格式和全隐格式进行处理.算法中每个处理器所负责的子问题是一个全局问题,它定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得算法实现简单,通信需求少.数值算例验证了算法的有效性及其良好的并行性能.     

不可压缩流动的并行数值方法

不可压缩流动的数值模拟是计算流体力学的重要组成部分. 基于有限元离散方法, 本文设计了不可压缩Navier-Stokes (N-S)方程支配流的若干并行数值算法. 这些并行算法可归为两大类: 一类是基于两重网格离散方法, 首先在粗网格上求解非线性的N-S方程, 然后在细网格的子区域上并行求解线性化的残差方程, 以校正粗网格的解; 另一类是基于新型完全重叠型区域分解技巧, 每台处理器用一局部加密的全局多尺度网格计算所负责子区域的局部有限元解. 这些并行算法实现简单, 通信需求少, 具有良好的并行性能, 能获得与标准有限元方法相同收敛阶的有限元解. 理论分析和数值试验验证了并行算法的高效性     

A parallel two-level finite element method for the Navier-Stokes equations

Based on domain decomposition, a parallel two-level finite element method for the stationary Navier-Stokes equations is proposed and analyzed. The basic idea of the method is first to solve the Navier-Stokes equations on a coarse grid, then to solve the resulted residual equations in parallel on a fine grid. This method has low communication complexity. It can be implemented easily. By local a priori error estimate for finite element discretizations, error bounds of the approximate solution are derived. Numerical results are also given to illustrate the high efficiency of the method.     

Parallel finite element algorithm based on full domain partition for stationary Stokes equations

Based on the full domain partition, a parallel finite element algorithm for the stationary Stokes equations is proposed and analyzed. In this algorithm, each subproblem is defined in the entire domain. Majority of the degrees of freedom are associated with the relevant subdomain. Therefore, it can be solved in parallel with other subproblems using an existing sequential solver without extensive recoding. This allows the algorithm to be implemented easily with low communication costs. Numerical results are given showing the high efficiency of the parallel algorithm.     

基于PVM的并行子空间迭代法及其网上实现

1 引言空间迭代法是求解矩阵特征值与特征向量的一种有效方法,它能同时求得矩阵的前q 个控制特征对,很适合工程实际计算中往往只需计算几个特征对的需求．本文根据微机内存容量有限这一客观情况,从实际应用的角度出发,主要考虑利用网络技术和网络并行计算支撑软件PVM,在桌面PC机联成的局域网上高效并行实现子空间迭代法,以较快地求得矩阵的前q个控制特征对．     

Navier-Stokes方程的一种并行两水平有限元方法

基于区域分解技巧,提出了一种求解定常Navier-Stokes方程的并行两水平有限元方法.该方法首先在一粗网格上求解Navier-Stokes方程,然后在细网格的子区域上并行求解粗网格解的残差方程,以校正粗网格解.该方法实现简单,通信需求少.使用有限元局部误差估计,推导了并行方法所得近似解的误差界,同时通过数值算例,验证了其高效性.