Implementação de bibliotecas de álgebra linear numérica via interface nativa no INSANE

A simulação numérica de meios parcialmente frágeis torna necessária uma análise fisicamente não-linear. À medida que a complexidade dos problemas abordados evolui, aumenta-se a demanda computacional para a solução do sistema linear de equações do modelo discreto resultante, seja em termos de consumo de memória quanto de uso de CPU. Nessa análise, a matriz de rigidez perde a positividade à medida que ocorre as iterações, em particular quando da mudança da trajetória de equilíbrio do ramo ascendente para o descendente. Ainda há certos modelos constitutivos que podem levar também à perda da simetria numérica da matriz de rigidez. Há diversas bibliotecas de álgebra linear numérica, com uso acadêmico ou comercial difundido, comprovadamente rápidas, tais como BLAS, Lapack, SuperLU, SuiteSparse e libFlame. O INSANE (Interactive Structural Analysis Environment) é um software livre, em desenvolvimento no DEES-UFMG, escrito em Java, no qual estão implementados o Método dos Elementos Finitos (MEF), o Método de Elementos de Contorno (MEC), bem como um método sem malha, o Element-Free Galerkin (EFG). Atualmente o armazenamento da matriz de rigidez dá-se em formato cheio ou simétrico esparso com altura variável de colunas. Este trabalho objetiva estender o núcleo numérico do sistema considerando-se o armazenamento consistente com as bibliotecas SuiteSparse e libFlame, bem como disponibilizar um algoritmo de solução direta de sistema de equações lineares fornecidos pelas respectivas bibliotecas, utilizando-se dos mecanismos da interface nativa de Java. A síntese da implementação e uma comparação quanto ao uso de memória e tempo de processamento para um conjunto de matrizes de tamanhos variados será apresentada.