冷伟
- 作品数：10 被引量：24H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术理学天文地球更多>>
- 地幔柱数值模型的研究进展
- 2023年
- 地幔柱模型作为地球内部对流系统的重要组成部分,可与板块构造理论相媲美.它们共同构成了地球内部物质和能量循环的重要过程.自从地幔柱模型提出以来,地震学、高温高压矿物学、地质学以及地球动力学数值模拟对其进行了多学科的综合研究.其中数值模拟通过建立理论模型来研究地幔柱的动力学效应,定量化地给出了地幔柱的演化过程以及地球内部和表层的响应,并用以解释其他学科的观测和实验结果.因此,地球动力学数值模拟是研究地幔柱动力学最重要的手段之一.文章总结了近几十年地幔柱数值模型的研究进展,包括地幔柱的起源和存在的证据,地幔柱与岩石圈、洋中脊、俯冲带和地幔过渡带的相互作用以及地幔柱与大型剪切波低速区的关系.数值模型得到的理论结果必须与其他各学科的观测结果进行对比和验证才能真正理解地幔柱的动力学过程.随着数值模拟方法的发展和计算能力的提高,地球动力学数值模拟将为研究包括地幔柱动力学在内的地球科学前沿问题提供更为准确和高效的手段.
- 冷伟冷伟
- 关键词：地幔柱动力学数值模拟
- hp自适应有限元计算中一种新的自适应策略被引量：3
- 2015年
- 本文对hp自适应策略进行了研究,在前人提出的几种基于误差下降预测的hp自适应策略的基础上给出了一个新的hp自适应加密策略.该策略适用于二维三角形、四边形和三维四面体、六面体等不同类型的单元,适用于正则加密、二分加密等不同自适应加密方式.数值实验表明,该策略可以达到最优的误差指数下降阶,并在数值解的精度和计算效率上优于文献中的一些策略.该部分工作已集成到自适应有限元计算框架PHG的hp自适应模块.
- 刘辉崔涛冷伟
- 关键词：自适应有限元并行计算
- 高维Hilbert曲线的编码与解码算法设计被引量：8
- 2015年
- 本文设计了任意维空间中具有线性复杂度的希尔伯特序编码解码算法并提出了希尔伯特空间填充曲线的一种变体.本文同时对编码解码算法进行了改进,设计了复杂度更低的算法,降低了计算量.文中给出的希尔伯特空间填充曲线的变体保证曲线的编码顺序不随曲线阶数的改变而变化.
- 刘辉冷伟崔涛
- 关键词：HILBERT曲线高维解码
- 并行自适应有限元计算中的负载平衡研究被引量：2
- 2015年
- 偏微分方程的并行求解,关键问题之一是网格划分,它不仅要求每个进程拥有相等的计算负载,同时要求有良好的划分质量,以减少进程间通信.在自适应有限元计算过程中,网格/基函数不断调整,会导致负载不平衡,必须动态地调整网格分布,从而实现动态负载平衡.本文研究了不同的负载平衡方法,并在并行自适应有限元平台PHG中实现.数值实验表明我们的动态负载平衡算法具有很高的划分质量,运行速度快,可有效划分网格并减少运行时间.
- 刘辉冷伟崔涛
- 关键词：自适应有限元并行计算动态负载平衡空间填充曲线
- 一种求解地震波方程的高效并行谱元格式被引量：5
- 2016年
- 地震波数值模拟在地震学和地震勘探中扮演着非常重要角色.在已有工作的基础上,提出1种高效并行的地震波PML方程谱元格式.PML被引入地震波方程以吸收外向波进而模拟无界区域.进一步,为了适应复杂地形同时允许时间显式推进,谱元方法被用来离散地震波PML方程.由此得到地震波PML方程谱元格式.在此基础上,阐述了单元刚度矩阵分解性质,并说明了利用单元刚度矩阵分解可以大幅减少刚度矩阵存储量同时显著加速刚度矩阵与向量乘积,进而显著减少格式的计算量和存储量.此外,算法复杂性分析表明格式无论在计算量上还是在存储量上都优于几种已知的1阶地震波PML方程谱元格式.结合并行技术,给出了高效并行的地震波PML方程谱元格式.数值实验验证了格式的正确性、良好的强弱并行可扩展性以及对复杂地形的适应性.
- 林灯崔涛冷伟张林波
- 关键词：数值模拟谱元方法并行计算
- 并行自适应有限元软件平台PHG及其应用被引量：10
- 2016年
- PHG(parallel hierarchical grid)是一个由中国科学院"科学与工程计算国家重点实验室"研制的开源并行自适应有限元程序开发平台.与国际上其他同类型软件相比,其主要特征有:(1)提供基于最新顶点单元二分的非结构协调四面体网格并行局部加密;(2)支持h-p自适应有限元计算;(3)支持大规模并行和动态负载平衡;(4)提供大型稀疏线性方程组直接求解和灵活的预处理迭代求解.本文介绍PHG平台的主要模块和核心算法,以及基于PHG平台开发的一些并行有限元应用程序,它们包括:大型变压器铁损模拟、离子通道中的离子输运过程模拟、集成电路互连线寄生参数提取、冰盖模拟、弹性波PML方程谱元计算等.
- 张林波郑伟英卢本卓崔涛冷伟林灯
- 关键词：有限元自适应网格寄生参数提取地震波模拟
- 近期国际冰盖模式比较计划回顾及启示被引量：2
- 2022年
- 南极冰盖和格陵兰冰盖是当代仅存的两大冰盖,其冰量分别约为58 m和7 m海平面当量。极地冰盖的质量变化对全球海平面上升和气候变化有着直接和间接的重要影响。建立可靠的大陆冰盖数值模式是定量研究冰盖动力过程的唯一有效手段。过去数十年来,极地冰盖模式发展已经取得了长足的进步,但其内在的数值系统偏差是影响模式推广的重要限制因素。
- 张通赵励耘唐学远李大玮冷伟王玉哲效存德
- 关键词：格陵兰冰盖南极冰盖气候变化
- 中国极地冰盖数值模拟研究进展
- 2022年
- 冰盖数值模拟是一种基于多源观测数据,通过构建并求解冰流动力学方程组,理解冰流运动物理机制以及诊断和预估其演化过程的方法,目前已被广泛应用于冰盖变化研究。本文简要介绍了极地冰盖数值模拟方法,归纳综述了近十余年我国学者在极地冰盖数值模拟方面的研究进展,厘清我国在冰盖数值模拟领域遇到的瓶颈和关键问题。阐述了如何与我国的极地冰盖科考优势区域深度结合,协同多源强化观测和数值模拟,研发和改进冰盖模式,提高冰盖模拟能力,对定量估算极地冰盖的物质平衡及其对未来海平面上升的影响做出实质贡献。通过逐步发展冰盖模式的研究能力,有望将来在冰盖关键动力过程和机制的科学认识上有所突破。
- 赵励耘唐学远张通冷伟艾松涛刘成彦王玉哲刘岩岳超
- 关键词：数值模拟圈层耦合
- 求解Helmholtz方程的快速算法（英文）被引量：2
- 2015年
- 本文提出了求解Helmholtz方程的一个新的快速算法.该算法是建立在有重叠区域的区域分解算法之上的.该算法首先对求解区域进行层次的区域分解,然后建立了各层次的子区域上的入射波到出射波的映射,最后通过层次的传播波的信息,得到Helmholtz方程的解.该方法具有计算复杂度小、适合大规模并行计算的优点,数值实验表明,该方法能够有效的并行求解有上亿自由度的二维Helmholtz方程.
- 冷伟
- 关键词：HELMHOLTZ方程有限差分完全匹配层
- 并行自适应有限元方法计算三维圆柱绕流
- 本文采用并行自适应有限元方法计算了不可压流体的三维圆柱绕流Benchmark。不可压流体圆柱绕流问题是不可压流体计算的一个重要的测试问题，我们采用高阶有限元离散、曲面等参元和自适应网格加密等技术，对于有限元离散产生的线性...
- 冷伟张林波
- 关键词：并行计算自适应有限元
