随着航天科技的快速发展,空间结构构型尺度不断增大,结构功能也趋于复杂化。采用数值仿真技术模拟大型空间结构展开动力学行为是此类结构设计与优化的有效手段之一。然而,精确预测大型空间结构的动力学行为涉及到大规模自由度以及长时间历程的动力学仿真,计算机单机性能已无法满足动力学仿真计算的需求,这给动力学并行仿真技术的发展带来了机遇与挑战。随着计算机技术的不断进步,超级计算机开始向松散耦合的计算机集群系统发展。并行集群系统作为一种多节点架构,具有可扩展性强、伸缩性强、可靠性强等优点。目前,并行集群系统在国防、金融和科学研究等领域均得到广泛应用。但在多体系统动力学领域,基于集群系统的并行求解算法尚未见成熟的文献报道。本文以大型空间结构为研究背景,研究大规模多体系统动力学仿真并行算法以及并行集群系统的搭建,主要研究内容如下:1.为了使得并行算法达到理想加速比,采用图论描述方法表示柔性多体系统,并基于图分解算法,将柔性多体系统分解为若干计算量均衡的子系统,使得各线程负载平衡;针对几类常用的图分解算法,对比分析它们的优缺点及应用范围;为了高效地对大规模柔性多体系统进行区域分解,采用一种多层图分区方法进行分区任务分配,并通过数值算例验证算法有效性。2.为了实现多体系统动力学方程的并行求解,设计并搭建一套基于集群的并行系统;在Linux环境下,建立NFS共享文件系统、网络互联系统以及Open MPI-ifort仿真系统;采用网络测试工具Iperf和基于MPI的并行数值算例测试集群系统的网络稳定性与有效性。3.基于拉格朗日方程建立多体系统动力学基本动力学方程,采用静力缩聚思想,将有限元网格撕裂对接技术(FETI)拓展于柔性多体系统动力学并行求解,并给出详细的计算与迭代流程;采用自然坐标方法(NCF)和绝对节点坐标方法(ANCF)建立一个刚柔耦合曲柄滑块动力学模型,并通过搭建的集群系统进行并行模拟仿真,统计分析求解过程中各部分耗时,研究并行算法的加速比以及可扩展性。