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有限元并行计算可有效解决大型复杂结构有限元分析对计算速度的高要求,是今后大型复杂结构数值仿真的发展方向。区域划分是有限元并行计算的关键环节,对并行计算的效率影响极大。本文以有限元并行计算中的区域划分问题为对象,研究易于实现的、普遍适用的、性能良好的区域划分算法设计,并用于大型铝电解槽电场仿真。论文(1)介绍了有限元分析原理和实现步骤,给出有限元并行计算的硬件平台准备和软件设计方案。(2)就有限元并行计算中的区域划分问题,给出三维有限元模型区域划分数学表达；针对现有切边标准在大型有限元模型区域划分时通信量评价不准的缺点,结合通信设计以划分结果总节点数为通信标准,定义平衡系数δ和通信系数ε作为量化评价指标,为区域划分质量提供评价标准。(3)从工程实践出发,针对铝电解槽电场仿真的并行计算问题,讨论了常用的区域划分算法ANP (Al-NASRA and NGUYEN)算法和多层次分区法的计算机实现,定性和定量的对比分析结果均表明,ANP算法优于多层次分区法；将区域划分结果文件导入铝电解槽电场并行计算,计算时间验证了量化评价标准的有效性。(4)针对ANP算法在大规模模型划分耗时长的问题,通过算法分析,确定了ANP算法存在子区域决策阶段节点添加慢的缺点,由此提出多点选择ANP算法；为进一步优化算法,提出动态自适应ANP算法,根据模型规模和子区域划分阶段,自适应确定节点个数,进行动态添加,使算法达到速度和精度的平衡,扩大算法的应用范围,使其可以在大型、超大型有限元仿真问题中应用。在大型铝电解槽电场仿真中的应用,验证了所提算法的有效性,两种算法区域划分的计算效率明显优于传统ANP算法,且动态自适应ANP算法在有限元模型规模更大时,性能又要优于多点ANP算法。图35幅,表10个,参考文献69篇。