Одномерное уравнение теплопроводности. Буй Ван Шань. 6 курс — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Задание)
(Релизация MPI)
Строка 10: Строка 10:
 
           0<x<1;0<t<1
 
           0<x<1;0<t<1
 
==Релизация MPI==
 
==Релизация MPI==
# include <cstdlib>
 
# include <iostream>
 
# include <fstream>
 
# include <math.h>
 
# include <time.h>
 
# include "mpi.h"
 
using namespace std;
 
double initial_condition ( double x, double time );
 
double boundary_condition ( double time,int flag);
 
clock_t start,finish;
 
int main(int argv, char** argc)
 
{
 
int my_id,p; //p:  number of processes; my_id: id- process id
 
MPI_Init(&argv,&argc);
 
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_id);  /* get current process id */
 
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &p);    /* get number of processes */
 
if(my_id==0) // Start recording time
 
{
 
start=clock();
 
}
 
double x_min=0; //левый предел
 
double x_max=1; // right limit
 
double t_min=0; // starting time
 
double t_max=1; // ending time
 
double shagt=0.0000001; // time step
 
int ShagovPoT=(t_max-t_min)/shagt;
 
double shagx=0.0001;    // space step
 
int i_shagov=(x_max-x_min)/p/shagx;
 
 
double *T,*Tn;
 
double *X;
 
ofstream  myFile,infoFile;
 
char file_name[100];
 
sprintf(file_name, "result%i.txt", my_id); //file_name
 
 
X=new double[i_shagov+3];
 
for(int i=0;i<i_shagov+3;i++)
 
{
 
X[i]=x_min+(i-1)*shagx + my_id*i_shagov*shagx + my_id*shagx;
 
}
 
T=new double[i_shagov+3];
 
Tn=new double[i_shagov+3];
 
for(int i=0;i<i_shagov+3;i++) // Initial condition t=0
 
{
 
T[i]=initial_condition(X[i],0);
 
}
 
/*
 
myFile.open(file_name,ios::app);
 
 
for(int k=1;k<i_shagov+2;k++)
 
{
 
myFile<<T[k]<<"\t";
 
}
 
myFile<< "\n";
 
myFile.close();
 
*/
 
for(int j=1;j<ShagovPoT;j++)
 
{
 
 
if(my_id==0)
 
// The first process will only send and recive data with its right process
 
{
 
double right_send=T[i_shagov+1];
 
double right_recive;
 
MPI_Send(&right_send,1,MPI_DOUBLE,1,0,MPI_COMM_WORLD);
 
MPI_Recv(&right_recive,1,MPI_DOUBLE,1,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUSES_IGNORE);
 
T[i_shagov+2]=right_recive;
 
}
 
else if(my_id==p-1)
 
// The last process will only send and recive data with its left process
 
{
 
double  left_send=T[1];
 
MPI_Send(&left_send,1,MPI_DOUBLE,my_id-1,0,MPI_COMM_WORLD);
 
double left_recive;
 
MPI_Recv(&left_recive,1,MPI_DOUBLE,my_id-1,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUSES_IGNORE);
 
T[0]=left_recive;
 
}
 
else
 
{
 
//midle process send and recive message with left and right processes
 
double  left_send=T[1];
 
MPI_Send(&left_send,1,MPI_DOUBLE,my_id-1,0,MPI_COMM_WORLD);
 
double  left_recive;
 
MPI_Recv(&left_recive,1,MPI_DOUBLE,my_id-1,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUSES_IGNORE);
 
T[0]=left_recive;
 
 
double  right_send= T[i_shagov+1];
 
double right_recive;
 
MPI_Send(&right_send,1,MPI_DOUBLE,my_id+1,0,MPI_COMM_WORLD);
 
MPI_Recv(&right_recive,1,MPI_DOUBLE,my_id+1,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUSES_IGNORE);
 
T[i_shagov+2]=right_recive;
 
}
 
for(int i=1;i<i_shagov+2;i++)
 
{
 
//Tn[i]=T[i]+ shagt/shagx/shagx*(T[i+1]+T[i-1]-2*T[i]);
 
Tn[i]=5;
 
}
 
if(my_id==0) //поправить самый левый и самый правый интервала по гранич. услов.
 
{
 
Tn[1]=boundary_condition(j*shagt,1);
 
}
 
else if(my_id==p-1)
 
{
 
Tn[i_shagov+1]=boundary_condition(j*shagt,2);
 
}
 
/*
 
// print result to files
 
myFile.open(file_name,ios::app);
 
 
for(int k=1;k<i_shagov+2;k++)
 
{
 
myFile<<Tn[k]<<"\t";
 
}
 
myFile<< "\n";
 
myFile.close();
 
*/
 
for(int i=0;i<i_shagov+3;i++)
 
{
 
T[i]=Tn[i];
 
}
 
T[0]=T[1];
 
T[i_shagov+2]=T[i_shagov+1];
 
}
 
 
MPI_Finalize();
 
if(my_id==0) 
 
{
 
  finish=clock();// Stop recording time
 
  double second =finish-start;
 
  //myFile.open(file_name,ios::app);
 
  infoFile.open("infoSolution.txt");
 
  infoFile<<"Calculating with "<<p<<" processes"<<endl;
 
  infoFile<<"It took "<< second/CLOCKS_PER_SEC<< " seconds";
 
  //infoFile<<""
 
  //printf ("It took me %d clicks (%f seconds).\n",second,((float)second)/CLOCKS_PER_SEC);
 
}
 
}
 
double initial_condition ( double x, double time )
 
{
 
double value;
 
value=cos(x+0.48);
 
return value;
 
}
 
double boundary_condition ( double t,int flag)
 
{
 
double value;
 
if(flag==1)
 
{
 
value=6*t+0.886994923;
 
}
 
else if(flag==2)
 
{
 
value=0.090671624;
 
}
 
return value;
 
 
}
 
  
 
==Цель работы==
 
==Цель работы==

Версия 12:58, 13 ноября 2015

Задание

Решение краевой задачи для одномерного уравнения теплопроводности dU/dt-d2U/dx2=f(x,t), a<x<b, 0<t<Tk Начальное условие U(x,0)=U0(x) Конечные условия U(a,t)=M1(t); U(b,t)=M2(t); Где f(x,t), U0(x), M1(t), M2(t) - Заданные функции

  • Заданы: U(x,0)=cos(x+0,48);
         U(0,t)=6t+0,887;
         U(1,t)=0,0907
         0<x<1;0<t<1

Релизация MPI

Цель работы