【摘 要】
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因为计算量大,在使用SPH方法进行较大规模的计算时必须使用并行,而在并行中的临域搜索不可能在全局中进行,所以在SPH的并行化计算中都需要使用背景网格,也就是包含一定数目粒子的micro_cells进行辅助。在以往的并行化设计中,采用相同尺寸的micro_cell计算可压缩问题时会遇到较大的困难,因为计算物质在计算过程中密度变化较大时粒子的光滑长度也会发生较大的变化,如果初始网格尺寸较大会极大地增加
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因为计算量大,在使用SPH方法进行较大规模的计算时必须使用并行,而在并行中的临域搜索不可能在全局中进行,所以在SPH的并行化计算中都需要使用背景网格,也就是包含一定数目粒子的micro_cells进行辅助。在以往的并行化设计中,采用相同尺寸的micro_cell计算可压缩问题时会遇到较大的困难,因为计算物质在计算过程中密度变化较大时粒子的光滑长度也会发生较大的变化,如果初始网格尺寸较大会极大地增加计算量,而取较小的网格尺寸则在粒子光滑长度增大时不能保证粒子的相邻粒子只会出现在本地micro_cell及其相邻的一层micro_cell内。本文中的micro_cell系统可以很容易地扩展空间区域大小、追踪粒子的大范围移动,采用AMR形式,根据当地粒子光滑长度的大小实时调整当地micro_cell的尺寸,能够保证粒子的相邻粒子只会出现在本地micro_cell及其相邻的一层micro_cell内,在并行时就只需要一层边界网格。使用METIS进行并行区域划分,过一定的计算步后重新进行一次区域划分来保证不同进程间的负载平衡。数据结构采用了灵活的链表形式,挂靠在micro_cell信息下,适合于描述粒子在不同micro_cell间的移动,并根据AMR形式的需要制定了一些规则,以保证临域搜索的正确进行和不会重复。在计算密度变化较大、计算区域内同时存在较强压缩和膨胀的问题时具有较大的优势。
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