共查询到20条相似文献，搜索用时 78 毫秒
1.
采用广义变分原理,基于矢量基函数详细推导了大地电磁三维矢量有限元方程。为了提高计算精度和效率,应用直接法强加边界条件改善总体系数矩阵的条件数,同时使用SSOR(symmetric successive over relaxation)预处理的双共轭稳定梯度法求解复对称大型稀疏线性方程组。并利用国际标准模型与相关参考文献的结果进行了对比,验证了算法的准确性。对一个典型的三维低阻体模型进行正演,得到了不同测线的视电阻率和相位断面图,并与二维正演结果进行对比分析。结果表明:在x方向测线上,ρ_(yx)变化幅度较ρ_(xy)小,中心测线上的ρ_(yx)和ρ_(xy)响应均与二维TM模式条件下的响应特征相似。 相似文献
2.
非连续变形分析(DDA)方法对大规模工程问题的数值模拟耗时太长,其中线性方程组求解耗时可占总计算时间的70%以上,因此,高效的线性方程组解法是重要研究课题。首先,阐述了适用于DDA方法的基于块的行压缩法和基于试验-误差迭代格式的非0位置记录;然后,针对DDA的子矩阵技术,将块雅可比迭代法 (BJ)、预处理的块共轭梯度法 (PCG,包括Jacobi-PCG、SSOR-PCG) 引入DDA方法,重点研究了线性方程组求解过程中的关键运算;最后,通过两个洞室开挖算例,分析了各线性方程组求解算法在DDA中的计算效率。研究表明：与迭代法相比,直解法无法满足大规模工程计算需要;BJ迭代法与块超松弛迭代法(BSOR)的效率差别不大,但明显不如PCG迭代法。因此,建议采用PCG迭代法求解DDA线性方程组,特别是SSOR-PCG值得推广;如果开展并行计算研究,Jacobi-PCG是较好的选择,当刚度矩阵惯性优势明显时,BJ迭代法同样有效。 相似文献
3.
Richards方程常用于非饱和土渗流问题,并且应用广泛。在数值求解中,对Richards方程线性化,进而采用有限差分法进行数值离散以及迭代计算。其中传统的迭代法比如Jacobi迭代、Gauss-Seidel迭代法（GS）和连续超松驰迭代法（successive over-relaxation method,简称SOR）迭代收敛率较慢,尤其在离散空间步长较小以及离散时间步长较大时。因此,采用整体校正法以及多步预处理法对传统迭代法进行改进,提出一种基于整体校正法的多步预处理Gauss-Seidel迭代法（improved Gauss-Seidel iterative method with multistep preconditioner based on the integral correction method,简称ICMP(m)-GS）求解Richards方程导出的线性方程组。通过非饱和渗流算例,并与传统迭代法和解析解对比,对改进算法的收敛率和加速效果进行了验证。结果表明,提出的ICMP(m)-GS可以很大程度地改善线性方程组的病态性,相较于常规方法GS,SOR以及单一改进方法,ICMP(m)-GS具有更快的收敛率,更高的计算效率和计算精度。该方法可以为非饱和土渗流的数值模拟提供一定参考。 相似文献
4.
5.
随着地球物理设备和探测技术的不断发展,快速处理大规模地球物理数据的需求也随之增长。为了解决三维重力数据密度反演的耗时问题,提出一种并行的预处理共轭梯度算法来提高计算效率。本文分别采用两种不同的预处理算子通过组合模型数据反演进行测试比较,并利用迭代残差和计算用时共同评价其加速效果。结果表明：对称逐次超松弛预处理方法比对角预处理方法反演计算速度快,密度结果更贴近实际模型;与传统串行的共轭梯度算法相比,本文并行预处理快速算法可以获得近19倍的加速比。将该算法应用于美国Vinton盐丘的实测重力数据中,反演结果能够很好地圈定出岩体的位置,验证了本文并行预处理共轭梯度法在三维重力数据快速反演中的高效性和可行性。 相似文献
6.
随着岩土工程规模的不断扩大、复杂性的增加以及计算参数的多样化和计算精度的提高, 人们对于计算机计算能力的要求越来越高, 然而单处理器无法满足这类大规模计算.从数据输入、区域分解、线性方程组的迭代求解、后处理等方面详细阐述高性能计算平台上并行有限元求解大规模岩土工程的关键问题.提出了利用MPI2的新特性进行海量数据的分段并行读入, 采用ParMetis软件并行地进行区域分解, 实现了前处理过程的完全并行化; 采用基于Jacobi预处理技术的预处理共轭梯度法(PCG)进行线性方程组的并行迭代求解; 采用Paraview软件实现了后处理的并行可视化.在深腾7000系统上对某隧道工程的三维开挖过程进行了数值模拟, 对其并行性能进行了分析和评价, 验证了采用的区域分解算法和系统方程组的求解方法的可行性, 并且具有较高的加速比和并行效率. 相似文献
7.
三维电阻率法对反演的精度和速度的要求越来越高,而正演是反演的基础,因此直流电阻率三维正演计算的速度和精度是三维电阻率反演实用化的关键。这里利用对称超松弛预条件共轭梯度法(SSOR-PCG),求解有限差分法离散生成的大型稀疏线性方程组,预条件矩阵的选择大大降低了系数矩阵的条件数,结合矩阵的一维非零元素压缩存储模式,使得正演计算速度得以提高,而内存占用量明显减小。在直流电阻率三维正演中采用异常场法,提高了电源点附近的解的精度。利用编制的有限差分正演程序,对两层模型、垂直接触带模型和低阻异常体模型进行了数值模拟,计算结果表明该算法是可行的,且可以明显提高正演计算的速度和精度。 相似文献
8.
《物探化探计算技术》2015,(2)
在三维可控源音频大地电磁(CSAMT)正演中,为消除源点处场值的奇异性,将电场分为一次场和二次场分别进行计算。一次场通过解析方法进行求解,二次场的二阶偏微分方程通过Yee氏交错网格进行有限差分离散。为节省内存空间,最终形成的稀疏对称复系数线性方程组采用行压缩格式(CSR)进行存储,并使用对称拟最小残差法(SQMR)求解。最后通过几个算例验证了程序在求解方程时,计算速度快、收敛稳定的特点。 相似文献
9.
10.
积分方程法三维模拟井地电法并行算法研究 总被引：1，自引：1，他引：1
在积分方程法模拟三维电磁响应原理的基础上,对井地电法三维正演模拟并行算法做了研究。同时,还利用Fortran 6.5和消息传递接口(MPI)开发了井地电法三维正演模拟并行计算程序。在求解大型线性方程组时,采用的是稳定的双共轭梯度(BICGSTAB)算法,单机正演程序与并行正演程序的计算结果有着很好的一致性,这说明了并行算法的正确性,为进一步开发井地电法三维反演并行程序奠定了基础,也为井地电法三维正、反演程序实用化提供了技术支持。 相似文献
11.
张疃铁矿位于一冲积洪积扇上,矿床为鞍山式铁矿,矿坑充水主要是上覆三层富水砂砾卵石、砂层。我们用有限单元法进行了这个矿的矿坑涌水量预测,得到了较好的效果。通过研究,建立了复杂的三层含水层(夹两个弱透水层)越流的数学模型,构造了相应的泛函;用“第三类边界”近似的表征了“无限边界”;采用一维数组压缩存储下三角系数矩阵纯非零元素方法辅之以超松弛迭代解法和适当在调的措施在中小型计算机上实现了1006阶大型线性方程组的形成和求解。这个计算对于同类型矿区的矿坑涌水量预测以 相似文献
12.
一、前言解线性方程组 A~Tx=b (1) 是地质数学中经常遇到的问题,其中 A∈R~(n×m),b∈R~m,x∈R~n,m≥n。在趋势分析中最后归结为解超定方程组A~Tx=b的问题。这里直接影响其效果的主要有两方面:一是趋势函数的选择;二是超定方程组解的精确度。在这里,我们仅讨论第二个问题。因为趋势分析是按最小二乘原则进行曲线拟合,而曲线拟合特别是多项式拟合导出的线性方程组,往往条件很坏。对于这样的问题,若用直接法求解,则精确度很差,有时甚至完全失真;若用迭代法求解,收敛速度很慢,有时甚至根本不收敛。故坏条件问题给数值计算带来了很大的困难。因此,讨论坏条件线性方程组的有效 相似文献
13.
本文阐述一个在SEL32/57计算机硬软件环境下运行的处理航空多道伽马能谱数据的软件包,它由磁带格式变换模块TAPEFORM等七个模块组成,每个模块又包含有数个子程序。源程序用FORTRAN语言写成,共有语句2200多条(注释行不在其内)。在微分谱分析模块中采用了迭代技术求全谱本底,称之为逐次淹没法。经生产应用证明:软件包运行稳定,技术方法和理论正确,达到了国外同类软件的水平。 相似文献
14.
15.
Munjiza提出的有限元-离散元耦合分析方法（FEDM）是分析岩石破裂过程的一种十分有效的方法。然而,为了克服网格依赖性,需要将岩体剖分成非常细小的三角形单元,且三角形单元之间不共用节点,导致问题的变量数目巨大,计算非常耗时。为了提高计算效率,基于OpenMP(open multi-processing)多核并行技术实现了有限元-离散元法的并行化,克服了并行化过程中存在的数据竞争,实现了并行程序的负载平衡。提出了一套将串行程序并行化的策略,即首先确定串行程序的热点区域,然后尽可能地将热点区域并行化,尽量使用私有变量来规避数据竞争;若各线程间仍存在数据竞争,可采用动态链表数据结构,先将数据存于动态链表中,最后在并行区域外,将存于各个动态链表中的数据进行合并,这样可以规避数据竞争,同时避免了使用临界区或锁,从而提高了程序的并行化效果。开发了并行版本FDEM程序,将所提出的方法用于大规模工程问题的求解,最后通过陡崖塌落的算例说明该方法的有效性。 相似文献
16.
抛物Radon变换法(Parabolic Radon Transform)在地震资料处理中有广泛的应用。PRT可对不同频率的地震数据解耦处理,这一特点使得抛物Radon变换的计算效率比双曲Radon变换有数量级上的提高。在频率域求解时,需要对每一个频率成份求解同样大小的线性方程组。求解抛物Radon正变换的计算方法主要有Levinson递推法、共轭梯度法、Cholesky分解法和直接矩阵求逆法。最小平方抛物Radon正变换所形成的矩阵具有Toeplitz结构,可采用Levinson递推法进行计算。高分辨率抛物Radon正变换所形成矩阵的Toeplitz结构被破坏,一般采用共轭梯度法或Cholesky分解法进行求解。这里详细推导了复Toeplitz矩阵的Levinson递推算法,并分别对求解方程的四种方法进行了讨论,最后给出抛物Radon正变换求解的数值算例,并对所给出的四种方程求解方法的计算效率及计算精度进行了对比。 相似文献
17.
《物探化探计算技术》2016,(6)
有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)被用于求解地震波动方程,但该两种方法,在实际运用中,计算精度和效率会出现一些不足。事实上,无单元法(EFM)已经被用于地震波模拟和偏移成像,与FDM和FEM相比,EFM具有独特的优势:不需要事先划分大量网格,仅需要研究区域中节点和边界的信息,具有局部拟合的特点。但当前EFM处理地震波模拟和成像仍存在很多问题,如求取系数矩阵耗费过多计算机内存和计算量过大的问题。这里对系数矩阵采用按行压缩(CSR)的格式存储,并采用分步计算的策略。在时间递推过程中,求解线性方程组,为了提高计算效率,基于已有的FDM数据,利用OpenMP多核加速。通过上述方法,有效地解决了内存限制和计算效率的问题。数值算例表明,这里提出的方法是精确和高效的。 相似文献
18.
《物探化探计算技术》2017,(5)
在地震勘探方面,地震数值模拟技术在地球物理反演及观测系统设计领域有着广泛地应用。这里主要提出并实现了利用C++AMP并行加速内存/计算密集型的三维弹性波的正演模拟,使用C++AMP编写的代码可以有效地在图形处理器(GPU)等支持数据并行的硬件上运行。在重点研究C++AMP三维弹性波数值模拟的并行算法实现的基础上,结合CPU串行及CPU多核并行进行加速对比,三维盐丘实验的结果说明,利用GPU的强大并行计算能力的C++AMP,可以极大地提高数值模拟的效率。此外,C++AMP在Windows平台具有良好的可移植性,同时兼容NVIDA和AMD的设备,极大地提升了开发效率。 相似文献
19.
张宏仁 《水文地质工程地质》1980,(3)
七、强隐式迭代法(SIP) 逐次超松弛迭代法(SOR)虽具有很多优点,但它的收敛速度对结点个数、所解问题的性质及边界条件仍比较敏感。在结点数量大,或问题比较不利的情况下,SOR的收敛速度会显著降低。强隐式法(SIP)是1968年Stone,H.L.提出的一种很接近直接解法的迭代方法。这种方法的突出优点是对问题的性质及结点数量不太敏感,收敛速度较快,而且迭代参数事先可以估计出来。在采用规则网格的条件下,SIP是目前解较大型问题最为有效的方法。但SIP每次迭代 相似文献