Abstract
Adaptive Mesh Refinement (AMR) is widely used today as a way to solve problems in the mechanics of continuous media, which makes it possible to increase the accuracy of the solution at an economical cost of computational resources. The paper presents new structures for storing and processing data for octree mesh adaptation in the leaf model paradigm. The current version of the technique implements a set of algorithms focused on applications to cluster-type parallel computing systems: dynamic mesh adaptation, data structure synchronization, and load balancing of the computing complex. The developed toolkit supports the functionality required for the implementation of various numerical models of continuum mechanics. As an example of possible applications, a difference schemes for heat conduction and gas dynamics using the developed AMR technique are discussed. The results of numerical experiments with model problems are presented.
Highlights
В качестве примера возможных приложений обсуждаются разностные схемы для уравнений теплопроводности и газовой динамики с использованием разработанной методики Adaptive Mesh Refinement (AMR)
Adaptive Mesh Refinement (AMR) is widely used today as a way to solve problems in the mechanics of continuous media, which makes it possible to increase the accuracy of the solution at an economical cost of computational resources
The current version of the technique implements a set of algorithms focused on applications to cluster-type parallel computing systems: dynamic mesh adaptation, data structure synchronization, and load balancing of the computing complex
Summary
Технология Adaptive Mesh Refinement (AMR) предназначена для повышения точности компьютерного моделирования и снижения стоимости вычислительных ресурсов. Необходимость моделирования подобных явлений стимулирует применение вычислительных технологий с использованием сеток нерегулярной структуры, среди которых сетки типа восьмеричное дерево В частности, AMR целесообразно использовать для расчета нестационарных процессов теплопередачи. Локальная адаптация вычислительных сеток может потребоваться для обеспечения отвода тепла от компактных источников и моделирования теплопередачи в сильно неоднородных средах, например, в сложных технологических структурах или анизотропных композитных материалах [4]. В связи с этим возникают проблемы балансировки нагрузки, характерные для всех алгоритмов динамической адаптации и осложняемые необходимостью сохранения иерархической структуры сети при разделении на подобласти. Разработаны новые алгоритмы статической (начальной) и динамической балансировки нагрузки вычислительных ядер на основе геометрического метода декомпозиции расчетной сетки. Для построения таких схем удобно использовать проекционные методы и метод конечных. Эти методы широко используются для нерегулярных сеток, которыми могут быть назначены сетки типа восьмеричное дерево. Специальный выбор базисных функций позволил предложить новую формализованную процедуру построения схем заданного качества на сетках рассматриваемого типа для уравнения теплопроводности с коэффициентами тензорного типа
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
