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3D-Gittergenerierung mit lokal anisotroper Gitterdichte

Bearbeiter: I. Schmelzer, J. Fuhrmann

Kooperation: N. Strecker (ETH Zürich), B. Erdmann (ZIB), K. A. Cliffe (Harwell Laboratory, GB), G. Kanschat (IWR Heidelberg), R. Hiptmair (Universität München), B. Igler (Universität Erlangen-Nürnberg), H. Wilke (MPI für Mol. Physiologie, Dortmund)

Beschreibung der Forschungsarbeit:

Die Simulation der verschiedensten physikalischen Probleme, die durch partielle Differentialgleichungen modelliert werden können, erfordert zur numerischen Lösung eine Diskretisierung des Rechengebietes mit Hilfe von Gittern. Die Qualität des Gitters ist dabei von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Simulation. Ein weiteres zentrales Problem der Gittergenerierung ist die Anpassung des Gitters an die Geometrie des Problems.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines universell einsetzbaren vollautomatischen Gittergenerators zur Erzeugung von 3D--Tetraedergittern, der es erlaubt, die Gitterdichte orts-- und richtungsabhängig nach den Erfordernissen der Anwendung zu steuern und dabei eine gute Qualität des Gitters speziell an den Grenzen zwischen verschiedenen Gebieten zu garantieren.
Hierzu wird eine kombinerte Octree/Delaunay Methode verwendet. Eine Octree-''ßtruktur wird zur Erzeugung der Gitterpunkte verwendet. Orts- und richtungsabhängige Verfeinerungskriterien ermöglichen es, mit einer geringen Anzahl von Knoten eine gute Approximation der Lösung zu gewährleisten. Desweiteren werden Schnitte der Octree--Struktur mit Gebietsgrenzen berechnet, um eine optimale Anpassung des Gitters an die Geometrie zu ermöglichen (zu deren Beschreibung siehe auch das Projekt ,,Kovariante Geometriebeschreibung``).

Danach wird aus der so entstandenen Punktmenge ein Delaunay--Gitter erzeugt. Das so entstandene Gitter muß eventuell in Grenznähe noch korrigiert werden, damit die Geometrie korrekt dargestellt wird.

Im Berichtszeitraum wurde der von I. Schmelzer entwickelte Gittergenerator IBG weiterentwickelt, insbesondere wurde die Qualität des Gitters an Grenzflächen und die Dokumentation verbessert. Der Gittergenerator wurde in einen Zustand gebracht, in dem er von externen Nutzern ohne größere Schwierigkeiten installiert werden kann. Er wurde von den obengenannten Kooperationspartnern erfolgreich installiert. Das Paket IBG ist verfügbar, die jeweils aktuelle Information ist über anonymes ftp auf ftp.iaas-berlin.de unter /pub/ibg erhältlich.

Projektliteratur:

  1. I. Schmelzer, 3D Anisotropic Grid Generation with Intersection--Based Geometry Interface, IMA Preprint Series No. 1180, 1993.



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BREMERO
Wed Apr 12 21:47:02 MDT 1995