高性能并行机在消声数值模拟中的应用与验证

"基于高性能并行机消声数值模拟实验校验分析，通过改造有限元和边界元模拟软件，使其适应MPI并行环境，利用32台商用微机构建的高性能并行机进行消声器消声效果的数值模拟，提高了计算效率，达到单台微机的25~30倍速度，验证了数值模拟结果的可行性。" 本文主要探讨了在声学领域，尤其是消声器设计中，如何有效利用高性能并行计算技术提高数值模拟的效率。传统的商业模拟软件如SYSNOISE和ANSYS受限于单机性能，对于大规模的数值模拟计算需求，往往需要花费很长时间才能得出结果。针对这一问题，研究者通过构建由32台商用微机组成的高性能并行机，将有限元和边界元模拟软件进行改造，使之适配MPI（消息传递接口）并行环境，从而大幅缩短计算时间。 并行机的构造分为四个层次：并行机资源层、并行机核心服务层、并行机高级服务层和应用层。这种架构旨在提供高效的任务调度、数据传输和元数据管理。其中，Globus中间件扮演关键角色，它提供了类似于初级操作系统功能的支持，使得并行计算得以顺畅进行。 通过实验对比，高性能并行机的计算速度显著提升，是单台微机的25~30倍。这一成果不仅验证了并行计算在消声器消声数值模拟中的可行性，也为其他计算密集型任务提供了参考。数值模拟的加速对于优化消声器设计、减少实验成本以及加快声学研究进程具有重要意义。 关键词涵盖：数值模拟、实验、消声器、并行计算、MPI、高性能并行机。文章指出，结合理论分析、数值模拟和现场实验是研究消声器性能的综合方法，而并行计算技术的应用则显著提升了数值模拟的效率，为后续的工程实践和研究提供了强有力的技术支撑。