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Employing HPC for Analyzing Nonlinear PDE Systems Beyond Simulation

Thies, Jonas und Baars, Sven und Wubs, Fred W. und Song, Weiyan (2017) Employing HPC for Analyzing Nonlinear PDE Systems Beyond Simulation. PARNUM 2017: International Workshop on Parallel Numerics, 2017-04-19 - 2017-04-21, Waischenfeld, Germany.

[img] PDF (slides)
3MB

Offizielle URL: https://www.parnum2017.fau.de/

Kurzfassung

We review techniques of numerical bifurcation and stability analysis with examples from computational fluid dynamics and biology. The methodology allows insight into the complete dynamics of nonlinear PDE systems, where standard simulation tool chains leave the question of existence, proximity and stability of multiple solutions open. The main bottleneck in the method are large and sparse linear systems of equations and eigenvalue problems arising from the discretized steady-state PDE. The use of HPC is therefore attractive to increase the achievable resolution, but remains challenging because nonsymmetric and indefinite systems need to be solved. The `hybrid multi-level solver' HYMLS is a robust multi-level incomplete factorization technique that was designed for this particular class of problems. HYMLS has an intuitive geometric interpretation and good parallelization properties. We present some performance results of a prototypical implementation based on MPI and the Trilinos software. The eigenvalue problems that arise are solved using the Jacobi-Davidson method as implemented in the SPPEXA ESSEX~\cite{essex} project's phist library (https://www.bitbucket.org/essex/phist).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/116837/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung)
Titel:Employing HPC for Analyzing Nonlinear PDE Systems Beyond Simulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Thies, JonasJonas.Thies (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Baars, Svens.baars (at) rug.nlNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wubs, Fred W.f.w.wubs (at) rug.nlNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Song, Weiyanweiyan.aibao (at) gmail.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2017
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:nonlinear PDE, continuation methods, multi-level solver, CFD
Veranstaltungstitel:PARNUM 2017: International Workshop on Parallel Numerics
Veranstaltungsort:Waischenfeld, Germany
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsbeginn:19 April 2017
Veranstaltungsende:21 April 2017
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben SISTEC (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Simulations- und Softwaretechnik
Institut für Simulations- und Softwaretechnik > High Performance Computing
Hinterlegt von: Thies, Jonas
Hinterlegt am:12 Jan 2018 12:04
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:21

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