CHAP3D中的三维并行接触算法

摘要

CHAP3D(Compatible Hydrodynamics Analysis Program)程序是北京应用物理与计算数学研究所自主研发的通用弹塑性流体力学分析程序,它基于相容拉氏动力学数值方法,适合于非线性结构的高速碰撞、爆炸以及各种工程问题的数值模拟.移动界面或移动物体之间的接触是整个拉氏计算中最关键的部分之一,因此接触问题的并行计算受到广泛关注。本文在CHAP3D程序中对接触问题设计了双重区域剖分的并行方法，并详细描述了其步骤。基于分配完整接触面的区域分解方法是将完整的接触面分配到一个进程上，在此方法中需要建立接触区域与主体计算区域的消息传递和通讯，不需要进行进程间的接触面单元的搭接，串行接触算法不需要修改就能直接应用。基于主面分解的区域分解方法是将所有滑移面的主面作为一个整体进行区域分解，分配到相应处理器上，从面根据接触关系，在所需进程上迁移。