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目录 1

第一章　引论 1

1.1　大规模科学和工程计算的并行化发展方向 1

1.2　并行计算机及其分类 4

1.3　互连网络 14

1.4　高性能计算的发展状况 21

1.5　结构优化设计并行计算方法的发展概况 28

第二章　并行算法研制基础 37

2.1　并行算法的分类 37

2.2　并行计算的一些相关理论与概念 43

2.3　算法的并行性分析 48

2.4　并行算法的设计技术 52

2.5　并行编程的基本方法 58

3.1　线性递推问题的并行计算 67

第三章　矩阵和向量的并行计算 67

3.2　矩阵相乘的并行计算 74

3.3　矩阵求逆的并行计算 82

3.4　线代数方程组的并行三角化分解法 90

3.5　线代数方程组的蝶形分解法 95

3.6　线代数方程组的异步算法 98

第四章　有限差分的并行计算 104

4.1　偏微分方程的差分格式 104

4.2　差分格式的稳定性、相容性和收敛性 106

4.3　时程精细积分法 108

4.4　全域精细积分的并行算法 111

4.5　子域精细积分的并行算法 114

4.6　对流扩散方程的并行算法 116

4.7　二维问题 119

4.8　交替方向的精细积分并行算法 124

4.9　算例 129

第五章　优化问题的并行计算 146

5.1　一维搜索问题的并行计算 147

5.2　共轭方向法 152

5.3　并行拟Newton法 161

5.4　线性规划问题的并行算法 165

5.5　二次规划问题的并行算法 169

5.6　一类约束优化问题分解方法 173

第六章　有限元并行计算 179

6.1　有限元法基础 179

6.2　有限元分析的预处理共轭梯度法 186

6.3　有限元分析的Schwarz区域分裂法 191

第七章　结构分析的并行计算 204

7.1　结构分析的子结构并行方法 204

7.2　结构分析的并行多波前方法 208

7.3　并行多波前方法的扩展 234

7.4　弹塑性结构分析的并行计算 242

7.5　结构非平稳随机响应分析的异步并行算法 246

7.6　多点非平稳随机地震激励下结构响应的并行计算 255

7.7　极限分析和安定性分析的并行计算 262

第八章　结构优化设计并行算法 270

8.1　结构优化设计基础 270

8.2　求解结构优化设计问题的途径 276

8.3　结构灵敏度的分析方法 281

8.4　结构优化设计的最小总势能模型 285

8.5　弹塑性结构优化的并行计算 299

8.6　形状优化的多级并行分解方法 308

8.7　结构优化的并行遗传设计算法 316

第九章　一些相关力学问题的并行计算 331

9.1　土体固结分析的异步并行算法 331

9.2　可变形孔隙介质中多相流分析的并行多波前算法 340

附录　PVM子程序库函数说明 350

参考文献 374