BDD法に基づく1億自由度規模モデルの固有値解析

基于BDD方法的亿自由度尺度模型特征值分析

• 批准号: 17760069
• 负责人: 荻野 正雄
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760069/
• 关键词: 固有値解析; 超並列計算; 領域分割法; 共役勾配法バランシング前処理; 不完全コレスキー分解; 大規模問題; スーパーコンピュータ; 共役勾配法; バランシング前処理

1.電磁場の固有値問題に対する固有値解析システムの構築固有値解析の適用に対する需要が高まっている電磁場解析分野を対象とし,固有値解析システムの構築を行った.導入しやすい固有値解析ライブラリとしては,線形代数ライブラリであるCLAPACKに含まれるHouseholder法がよく用いられるが,Block Lanczos法を採用しているBLZPACKライブラリを用いることで,数百倍の計算速度が得られた.これにより,同手法が大規模固有値解析に適していることと,電磁場問題の固有値解析に適用可能であることが得られた.2.IBDD-DIAG法の高速化を実現するアルゴリズムの開発大規模固有値問題に対しても有効であると考えられ,これまで数億自由度規模の構造解析の実績があるIBDD-DIAG法に対して,計算工学的見地からのアルゴリズムの改良を行い,手法の安定性を保持したままで2倍以上の計算時間の高速化に成功した.これにより,右辺問題に帰着する固有値解析において,同手法を用いることで,大規模固有値解析を実用時間内に行える可能性が得られた.3.IBDD-DIAG法の複雑形状モデルに対する有効性の検証大規模固有値解析が必要とされるのは,可能な限り実物に近いモデリングを用いた数値シミュレーションにおいてである.しかし,実際の構造物がもつ,薄肉で複雑な形状では得られる剛性行列の条件数が大きくなることが知られており,固有値解析において最終的に解くべき式を解くことが困難となる.そこで,内部構造物まで詳細にモデル化した原子炉圧力容器の約2億自由度問題に対して,IBDD-DIAG法を適用し,地球シミュレータ2,048プロセッサを用いることで,約2分で弾性解析に成功した.これにより,複雑形状モデルに対する固有値問題解析にも同手法が有効であることが得られた.

1. The electromagnetic field numerical problems inherent の に す seaborne る inherent numerical analytical シ ス テ ム の construct intrinsic numerical analytical の applicable に す seaborne high ま る need が っ て い る electromagnetic field analytical eset を like と seaborne し, inherent numerical analytical シ ス テ ム の line build を っ た. Import し や す い inherent numerical analytical ラ イ ブ ラ リ と し て は, linear algebra ラ イ ブ ラ リ で あ る CLAPACK に containing ま れ る Householder method が よ く with い ら れ る が, Block を Lanczos method using し て い る BLZPACK ラ イ ブ ラ リ を with い る こ と で, hundreds of times の calculation speed が ら れ た. こ れ に よ り, with technique が mass on intrinsic numerical analytical に optimum し て い る こ と と, electromagnetic field problems inherent numerical analytical に の may apply で あ る こ と が have ら れ た. 2. High speed の IBDD - DIAG method を be presently す る ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 large-scale numerical problems inherent に し seaborne て も have sharper で あ る と exam え ら れ, こ れ ま で scale of hundreds of millions of degrees of freedom の structure の be performance が あ る IBDD - DIAG method に し seaborne て, computing technology of insight か ら の ア ル ゴ リ ズ ム の improved を い, technique の stability を maintain し た ま ま で の calculation for more than 2 times Between high speed の に successful し た. こ れ に よ り, right 辺 problem に 帰 the す る inherent numerical analytical に お い て, with technique を い る こ と で, large-scale inherent numerical analytical を be line with time に え が る possibility to ら れ た. 3. の IBDD - DIAG method after 雑 shape モ デ ル に す seaborne る have sharper sex の 検 certificate on large-scale inherent numerical analytical が necessary と さ れ る の は, may な limits り be content に nearly い モ デ リ ン グ を with い た the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に お い て で あ る. し か し, be interstate の structure が も つ, thin flesh で complex 雑 な shape で は have ら れ る rigid ranks の condition number が big き く な る こ と が know ら れ て お り, inherent numerical analytical に お い て に solution of final く べ き type を solution く こ と が difficult と な る . そ こ で, internal structure ま で detailed に モ デ ル change し た reactor pressure vessel の about 200 million degrees of freedom problems に し seaborne て, IBDD を applicable し DIAG method, earth シ ミ ュ レ ー タ 2048 プ ロ セ ッ サ を with い る こ と で, about 2 minutes and で 弾 analytical に successful sexual し た. こ れ に よ り, complex shape 雑 モ デ ル に す seaborne る inherent numerical solution The same technique as に has the effect of である とが とが to られた.

项目成果

Seismic response analysis of nuclear pressure vessel model with ADVENTRUE System on the Earth Simulator.

在地球模拟器上使用 ADVENTRUE 系统对核压力容器模型进行地震响应分析。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Earth Simulator Vol.2
• 作者: Ogino;M.;Shioya;R.;Kawai;H.;Yoshimura;S.
• 通讯作者: S.

Finite Element Analysis of 200 Million DOF Pressure Vessel model with ADVENTURE system on the Earth Simulator

地球模拟器上利用ADVENTURE系统对2亿自由度压力容器模型进行有限元分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics
• 作者: 尾上勇介;藤野清次;中嶋徳正;Ryuji SHIOYA et al.
• 通讯作者: Ryuji SHIOYA et al.