懸沙輸移的三維有限元模型算法優(yōu)化與應(yīng)用.pdf

1、泥沙問題是河口海岸地區(qū)研究的主要內(nèi)容。河口海岸的演變與開發(fā)影響著人與自然的和諧相處與可持續(xù)發(fā)展,因此研究河口海岸地區(qū)的的泥沙問題也就顯得十分的重要。
　　 本文對已有的懸沙輸移的三維有限元模型進(jìn)行算法上的改進(jìn)與優(yōu)化。將原模型改進(jìn)為變網(wǎng)格進(jìn)行有限元的數(shù)值求解。關(guān)于算法優(yōu)化方面,本文做的主要工作是:1)將公式進(jìn)行重新推導(dǎo),凡需重復(fù)計算使用的數(shù)據(jù),儲存?zhèn)溆茫?)總體剛度矩陣合成以后所得到的線性方程組的解法由全主元高斯消去法改進(jìn)為集中質(zhì)

2、量法；3)單元剛度矩陣的計算由串行算法改進(jìn)為并行算法。已有模型在算法中使用到一些大型二維矩陣,占用大量電腦內(nèi)存,嚴(yán)重影響模型的計算速度,本文把需要在這些大型二維矩陣中進(jìn)行的操作轉(zhuǎn)移到一維數(shù)組中,避免了大型二維矩陣的使用。通過上述一系列的優(yōu)化與改進(jìn),使得模型在保證計算精度的前提下,計算速度大概提高了75倍左右。
　　 其次,將本文建立的模型應(yīng)用于長江口北槽段的懸沙輸移模擬中。首先根據(jù)該區(qū)域的地形資料和潮位數(shù)據(jù),運用三維水動力軟件—