Kontaktuntersuchung granularer Medien auf Hochleistungsrechnern
Beschreibung
Spatial domain decomposition
Die mechanisch korrekte Beschreibung und Simulation der Kontakte
zwischen mechanischen Körpern gehört immer noch zu den
größten Herausforderungen und rechenzeitaufwändigsten
Problemen. Während eine kleine Anzahl von Partikeln bereits durch
einfache Methoden mit ausreichender Genauigkeit und vertretbaren
Rechenzeiten simuliert werden kann, ergeben sich immer noch
interessante und komplizierte Probleme sobald elastische Verformungen,
komplizierte Partikelgeometrien oder eine große Partikelzahl ins
Spiel kommen.
Parallele Berechnung hat das Potential architekturbedingte
Beschränkungen zu umgehen und erlaubt damit die Analyse wesentlich
größerer granularer Systeme, d.h. eine feinere Auflösung
physikalischer Probleme. Im Rahmen dieser Arbeit werden Simulationen auf
parallelen Hochleistungsrechnern durchgeführt, Geräten die
nach wie vor einer rasanten Entwicklung unterworfen sind. Vorhandene
Algorithmen müssen erweitert und teilweise neu entwickelt werden um
sie den neuen Architekturen moderner Parallelcomputer anzupassen. Bei
einer parallelen Berechnung laufen verschiedene Programme gleichzeitig,
deren Ergebnisse von einem Steuerprozess gesammelt werden. Geeignete
Lastverteilungsstrategien sowie verschiedene Methoden zur
gleichzeitigen, verteilten Kollisionserkennung und
Kontaktkraftberechnung werden entwickelt, implementiert und untersucht.
Die sogenannte "Parallel Virtual Machine" (PVM) ist eine Bibliothek die
Funktionen für die Kommunikation zwischen verschiedenen Prozessen
in einer verteilten Simulationsumgebung zur Verfügung stellt. Zur
Verteilung auf die verschiedenen Prozessoren muss eine Anwendung in
geeignete Programmteile unterteilt werden.
Message exchange between master, slaves and control-output codes