Some Finite Element Computational Strategies for Large-Scale Flow Ploblems in High Performance Computers

  • L. Catabriga UFRJ / UFES
  • C. M. Dias UFRJ
  • M. A. D. Martins UFRJ
  • A. L. G. A. Coutinho UFRJ
  • J. L. D. Alves UFRJ

Resumo


Neste trabalho apresentamos algumas estratégias computacionais especialmente projetadas para a solução de problemas de Mecânica dos Fluidos de grande porte pelo Método dos Elementos Finitos em computadores de alto desempenho. Estudam-se técnicas de integração reduzida e estruturas de dados baseadas em arestas. Apresentamos também novos pré-condicionadores para esquemas implícitos baseados em agrupamentos de superarestas. O desempenho dessas novas estratégias computacionais é avaliado nos computadores paralelos Cray J90 e SGI/Origin 2000.

Referências

Aliabadi, S., and Tezduyar, T., Parallel Fluid Dynamics Computations in Aerospace Applications, Int. J. for Num. Meth. in Fluids, 21 (1995), pp. 783-805.

Belytschko, T., Ong, J. S. J., Liu, W. K., and Kennedy, J. M., Hourglass Control in Linear and Nonlinear Problems, Comp. Methods Appl. Mech. Engng., 43, (1984), pp. 251-276.

Hansbo, P., A New Approach to Quadrature for Finite Elements Incorporating Hourglass Control as a Special Case, Comp. Methods Appl. Mech. Engng., to appear, 1998.

Dias, C. M., and Coutinho, A. L. G. A., Integração Reduzida para Problemas Advectivos-difusivos Escalares Discretizados pela Formulação SUPG com Operador de Captura de Descontinuidades, Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Disefio en Ingeniería, Vol. 14, 2, 145-166 (1998).

Coutinho, A. L. G. A, and Alves, J. L. D., Parallel Finite Element Simulation of Miscible Displacements in Porous Media, SPE Journal, 1(4), SPE37399, (1996), pp. 487-500.

Peraire, J., Morgan, K., and Peiro, J., Unstructured Grid Methods for Compressible Flows, AGARD Special Course on Unstructured Grid Methods for Advection Dominated Flows, 787, 5.1-5.39 (1992).

Baum, J. D., Luo, H., and Lohner, R., Edge-based Finite Element Scheme for Euler Equations, AIAA J., 32, 1183-1190 (1994).

Peraire, J., Lyra, P. R. M., Morgan, K., and Peiro, J., TVD Algorithms for the Solution of the Compressible Euler Equations on Unstructured Meshes, Int. J. Num. Meth. Fluids, 19, 849-863 (1994).

Lohner, R., Edges, Stars, Superedges and Chains, Comp. Meth. Appl. Mech. and Engng, 111, 255-63, 1994.

Martins, M. A. D., Coutinho, A. L. G. A., and Alves, J. L. D., Parallel Iterative Solution of Finite Element Systems of Equations Employing Edge-Based Data Structures, SIAM Conf. on Parallel Processing for Scientific Computing, Minneapolis, USA, March, 1997.

Brooks, A. N., and Hughes, T. J. R., Streamline Upwind Petrov-Galerkin Formulation for Convection Dominated Flows with Particular Emphasis on the Incompressible Navier- Stokes Equation, Comp. Methods Appl. Mech. Engng., 32, (1982), pp. 199-259.

Catabriga, L., Martins, M. A. D., Coutinho, A. L. G. A., and Alves, J. L. D., Clustered Edge-Based Preconditioners for Non-Symmetric Finite Element Equations, Proc. 4 World Congress on Computational Mechanics, CD-ROM, Ed. S.Idelsohn, E. Ofiate, E. Dvorkin, CIMNE, Barcelona, 1998.
Publicado
28/09/1998
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CATABRIGA, L.; DIAS, C. M.; MARTINS, M. A. D.; COUTINHO, A. L. G. A.; ALVES, J. L. D.. Some Finite Element Computational Strategies for Large-Scale Flow Ploblems in High Performance Computers. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTER ARCHITECTURE AND HIGH PERFORMANCE COMPUTING (SBAC-PAD), 10. , 1998, Búzios/RJ. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 1998 . p. 69-78. DOI: https://doi.org/10.5753/sbac-pad.1998.22664.