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多尺度通用接口:耦合异构解算器的并发框架。 (英语) Zbl 1349.76738号

摘要:使用异构求解器的并行耦合数值模拟是建模多尺度现象的强大工具。然而,为了实现这种模拟,通常需要对现有代码进行重大修改,这在实践中造成了重大困难。在本文中,我们提出了一个C++库,即多尺度通用接口(MUI),它能够促进各种多尺度仿真的耦合工作。该库采用了一种只有头的形式,具有最小的外部依赖性,因此可以很容易地放入现有代码中。A类数据采样器引入了这一概念,并结合一种混合的动态/静态类型机制,为独立于求解器的数据解释创建了一个易于定制的框架。该库集成了MPI MPMD支持和异步通信协议,以处理解决方案之间的信息交换,而不考虑解算器自身的MPI感知。大量使用模板元编程来同时提高运行时性能和代码灵活性。我们通过解决三个不同的多尺度问题验证了该库,这也证明了该框架在处理异构模型和求解器方面的灵活性。在第一个示例中,使用两个并行耦合的不同空间分辨率的平滑粒子流体动力学(SPH)模拟对Couette流进行了模拟。在第二个示例中,我们将确定性SPH方法与随机耗散粒子动力学(DPD)方法耦合,以研究表面接枝对表面流体力学特性的影响。在第三个示例中,我们通过耦合基于粒子的能量守恒DPD(eDPD)方法和有限元方法(FEM)来考虑固体域和流体域之间的共轭传热。

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76米28 粒子法和晶格气体法
65日元 数值算法的封装方法
76-04 流体力学相关问题的软件、源代码等
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