| 有限元法的一种数据结构 |
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| 引用本文： | 陈德智,姜贺,张哲,潘瑞敏. 有限元法的一种数据结构[J]. 电工技术学报, 2015, 30(1) |
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| 作者姓名： | 陈德智 姜贺 张哲 潘瑞敏 |
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| 作者单位： | 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室 武汉 430074 |
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| 基金项目： | 科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项，湖北省非动力核技术协同创新中心资助项目 |
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| 摘 要： | 稀疏矩阵非零元素压缩存储技术是处理大型有限元方程的必要手段,采用合适的数据结构是提高计算效率的关键。本文提出一种基于单元边索引的非零元素压缩存储方案,这种方案利用了单元边与总体矩阵中非零元素之间的一一对应关系,概念清晰。由于每个元素在压缩向量中的位置在网格划分阶段就确定了,因此在单元分析过程中就可以直接完成总体系数阵的压缩存储和边界条件处理,无需繁冗的寻址计算,矩阵的求解运算也非常便捷,最大限度地减少了有限元分析的内存需求,提高了计算效率。文中对相应的数据结构和算法描述做了详细的讨论,并通过一个涡流检测问题的有限元算例验证了本文方法的有效性。该方案可以方便地推广用于三维有限元问题和高阶单元。
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| 关 键 词： | 电磁场有限元 总体系数阵组装 稀疏矩阵 非零元素存储 数据结构 单元边 |
A Data Structure for Finite Element Method |
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| Chen Dezhi,Jiang He,Zhang Zhe,Pan Ruimin. A Data Structure for Finite Element Method[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2015, 30(1) |
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| Authors: | Chen Dezhi Jiang He Zhang Zhe Pan Ruimin |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Finite element method for electromagnetic field assembly of global matrix sparse matrix nonzero elements compression storage data structure element side |
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