pdelib Algorithmen und Softwarekomponenten

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pdelib -- Algorithmen und Softwarekomponenten für die numerische Lösung von partiellen Differentialgleichungen

Bearbeiter: J. Fuhrmann , H. Langmach , Th. Koprucki

Kooperation: K. Gärtner (FG 7)

Beschreibung der Forschungsarbeit:

Im Rahmen dieses Projektes wurde pdelib">pdelib , ein System von Softwarekomponenten für die numerische Lösung partieller Differentialgleichungen, weiterentwickelt. Im Berichtszeitraum wurden Arbeiten zur Konsolidierung des Codes sowie einige aus den Anforderungen der Projektarbeit resultierende Erweiterungen vorgenommen:

Ein Schwerpunkt der Arbeiten war die Anpassung des Finite-Volumen-basierten Codes pdelib/sysconlaw zur numerischen Lösung von Systemen aus m gekoppelten nichtlinearen viskosen Erhaltungsgleichungen der Art
$\begin{displaymath} \begin{split} \partial_t b_l(x,u_1, \dots, u_m) + \nabla\c... ...}_l(x,u_1, \dots, u_m), \qquad l=1, \dots, m\,.\ \end{split} \end{displaymath}$
in ein-, zwei- und dreidimensionalen Gebieten an die Anforderungen verschiedener Projekte. Dieser Code ist Grundlage der Arbeiten im Rahmen der Projekte Beckensimulation (siehe S. ), Zweiphasenströmungen (siehe S. ) und Dynamik von Thermokonvektion (siehe S. ).

$\begin{figure} \ProjektEPSbildNocap {0.6\textwidth}{pdeliborg9bw.eps} \end{figure}$
Die Möglichkeit der portablen Speicherung von Binärdaten auf der Grundlage der xdr-Bibliothek wurde geschaffen, der pdelib/sysconlaw-Code wurde mit einer Save/Restore-Funktionalität ausgerüstet.
Der Gittergenerator triangle wurde offline an pdelib angeschlossen (siehe S. ).
Vektorpostscriptausgabe aus der Graphiktoolbox gltools wurde ermöglicht (siehe S. ).
Die Bibliothek der verfügbaren linearen Löser wurde erweitert. Unter anderem ist jetzt der parallele direkte Sparse-Matrix-Solver PARDISO von K. Gärtner (FG 7) und O. Schenk (ETH Zürich) aus pdelib heraus benutzbar. Weiterhin wurde ein blockstrukturiertes algebraisches Agglomerations-Mehrgitter-Verfahren für stark gekoppelte Systeme partieller Differentialgleichungen eingebaut.
Im Rahmen der Entwicklung eines 3D-Bauelementesimulators wurde die Überarbeitung des Gitterkonzepts von pdelib begonnen.