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随着多核处理技术的发展,多核并行计算为复杂数值分析提供了强有力的支持,将并行计算技术引入结构疲劳强度有限元分析,可以极大增加数值分析的规模,提高分析的速度,极大提高有限元分析的工作效率,进一步促进有限元在大型结构工程中的运用。为了更进一步的发展并行有限元分析,更好的结合实际应用以及为解决求解复杂有限元数值分析的效率和精确度等问题提供新的思路和解决办法,本文探讨了开源有限元求解器Calculix在广州超级计算中心TH-1-GZ先导系统环境下的并行有限元分析实现原理,提出了适用于TH-1-GZ先导系统高性能计算环境的Calculix并行化分析解决方案,该方案充分利用了Calculix对多线程的支持,实现了Calculix结合TH-1-GZ高性能计算平台的多核多线程并行计算改造,能够实现对船体实体疲劳强度原始数据模型的建模、分析以及计算,也可对船舶设计工程领域产生的已有模型数据进行分析。本文系统实现中充分考虑了多核间的负载均衡、任务调度及有限元稀疏矩阵存储情况。为实现负载均衡,疲劳强度分析的网格划分采用区域划分法,实时对核间的状态信息进行交互,对线性方程图形分解中的矩阵排序算法--最小维度算法进行了优化以提升多核并行效率和性能。对船体构件疲劳强度的分析测试结果充分表明：Calculix并行化分析可极大提高计算速度,有效提升工作效率。平台通过B/S方式对外提供服务、接口简单、使用方便,实践证明该平台为船舶设计人员使用Calculix提供了一种新的有效方法。本课题结合Calculix及广州超算中心超级计算机先导系统TH-1-GZ高性能计算平台,建立一个支持大规模船体结构疲劳强度并行计算的基础平台,推动了有限元并行计算的发展,扩展了超级计算机的应用领域。该系统立足于船舶设计,服务于社会生产和国家建设,对提高我国船舶设计的技术水平具有一定积极意义。对基于开源的有限元求解器建造功能可媲美昂贵的大型商用有限元系统(ANSYS等)进行方法和技术的探索,对其他领域推广应用超级计算机、打破国外高技术垄断具有非常重要的意义。