Teilprojekt D.8
Adaptive Gitterimplementierung für parallele kontinuumsmechanische Methoden in der Partikelsimulation
Wie lassen sich größere räumliche Gebiete über längere Zeit simulieren?
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In vielen Teilprojekten des SFB 716 würden sich deutlich mehr und genauere wissenschaftliche Erkenntnisse erzielen lassen, wenn Simulationen in größeren räumlichen Gebieten und über längere Zeiträume hinweg möglich wären. Dies gilt zum Beispiel für das Teilprojekt B.5, in dem Laserablationen simuliert werden und C.5, dass sich mit makromolekularen Transportvorgängen durch nanoskalige Poren beschäftigt.
Ein Ansatz, solche Gebietserweiterungen zu erreichen ist die Verwendung von dynamisch adaptiven Rechengittern. Speziell baumstrukturierte Gitter sind besonders speichereffizient und gut parallelierbar. Die Herausforderung besteht jedoch darin, solche Gitter minimal-invasiv und mit minimalen Effizienzverlusten in Anwendungssoftware zu integrieren.
Wir entwickeln und implementieren ein solches Integrationskonzept anhand von Beispielen aus dem SFB, etwa aus den Teilprojekten B.5 und C.5. Dies erfordert Neuentwicklungen im Bereich der Modellierung, der Diskretisierung, der Datenstrukturen und -zugriffsalgorithmen, der Parallelisierung und der Visualisierung.
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