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Zusammenfassung

Die Forschungsgruppe hat ihre für einen längeren Zeitraum konzipierten Forschungen zu den Schwerpunkten Numerische Verfahren für Systeme von Algebro-Differentialgleichungen und Numerische Verfahren für partielle Differentialgleichungen, die in Verbindung mit der Behandlung anspruchsvoller Anwendungsaufgaben bearbeitet werden, fortgesetzt. Es werden Anwendungsprobleme eigenständig und in Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen behandelt. Die Arbeiten zur Entwicklung und Implementation nutzerorientierter Softwarepakete, zur Entwicklung benutzerfreundlicher Oberflächen und zu Fragen der Visualisierung, die alle von zentraler Bedeutung für das Institut sind, wurden konsequent weitergeführt.

Numerische Verfahren für Systeme von Algebro-Differentialgleichungen wurden für die dynamische Simulation von physikalisch-chemischen Prozessen in komplexen chemischen Produktionsanlagen entwickelt und auf modernen Rechnerarchitekturen implementiert. Die für die nichtlinearen Gleichungen entwickelten parallelen strukturierten Newton-Verfahren zeigten bei Testrechnungen an großen Beispielen der Bayer AG bemerkenswerte Beschleunigungsfaktoren. Der lineare Solver wurde mit dem Simulator SPEEDUP an vielen Aufgabenstellungen der chemischen Industrie erprobt. Benchmark-Tests zeigten die Vorteile unserer Verfahren.

Für den Entwurf von Schaltungen im Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich, speziell in monolithisch integrierter Form, wurden für eine dreidimensionale elektromagnetische Simulation im Frequenzbereich angepaßte numerische Methoden entwickelt. Aufgrund erheblicher Speicherplatz- und Rechenzeiteinsparungen gegenüber bisherigen im Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik Berlin (FBH) eingesetzten Tools können jetzt komplexere Schaltungen simuliert werden. Die Klasse der behandelbaren Aufgaben wurde durch die numerische Behandlung von Modellerweiterungen vergrößert.

Die Arbeiten zur numerischen Simulation von Transportprozessen in porösen Medien wurden weitergeführt. Es liegt jetzt ein Prototyp für ein Anwenderprogramm vor, welcher u. a. auf der HANNOVER-MESSE vorgestellt wurde. Damit können in 1, 2 oder 3 Raumdimensionen auf unstrukturierten Netzen nichtlineare Fließprozesse in porösen Medien berechnet werden. Die Zusammenarbeit mit der WASY GmbH hat sich weiterentwickelt. Es wurden Arbeiten auf dem Gebiet der Parameteridentifikation und der adaptiven Lösungsverfahren ausgeführt.

Eine institutsübergreifende Rolle spielen das Projekt ,,Entwicklung von Algorithmen und Softwarekomponenten für die numerische Lösung von partiellen Differentialgleichungen`` und die Arbeiten zur Visualisierung. Hier wurden im Berichtszeitraum weitere Schritte zur Integration der Forschungsgruppe in die Gesamtstrategie des Instituts unternommen. Die Toolbox pdelib wurde im Institut verfügbar gemacht. Es wurden mehrere gemeinsame Projekte mit anderen Forschungsgruppen in Angriff genommen.



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Mon Feb 17 13:38:21 MET 1997