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An Optimized, Parallel Computation of the Ghost Layer for Adaptive Hybrid Forest Meshes

Holke, Johannes und Knapp, David und Burstedde, Carsten (2021) An Optimized, Parallel Computation of the Ghost Layer for Adaptive Hybrid Forest Meshes. SIAM Journal on Scientific Computing, 43 (6), Seiten 359-385. SIAM - Society for Industrial and Applied Mathematics. doi: 10.1137/20M1383033. ISSN 1064-8275.

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Offizielle URL: https://epubs.siam.org/doi/abs/10.1137/20M1383033

Kurzfassung

We discuss parallel algorithms to compute the ghost layer in computational, distributed memory, recursively adapted meshes. Its creation is a fundamental, necessary task in executing most parallel, element-based computer simulations. Common methods differ in that the ghost layer may either be inherently part of the mesh data structure that is maintained and modified, or kept separate and constructed/deleted as needed. In this work, we present a design following the latter approach, which we chose for its modularity of algorithms and data structures. We target arbitrary adaptive, nonconforming forest-of-trees meshes of mixed element shapes, such as cubes, prisms, and tetrahedra, and restrict ourselves to ghost elements across mesh faces. Our algorithm has low code complexity and redundancy since we reduce it to generic codimension-1 subalgorithms that can be flexibly combined. We recover older algorithms for cubic elements as special cases and optimize further using recursive, amortized tree searches and traversals.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/130166/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:An Optimized, Parallel Computation of the Ghost Layer for Adaptive Hybrid Forest Meshes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Holke, JohannesGerman Aerospace Center (DLR), Linder Höhe, 51147 Köln, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-2783-3286NICHT SPEZIFIZIERT
Knapp, DavidGerman Aerospace Center (DLR), Linder Höhe, 51147 Köln, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-6305-1572NICHT SPEZIFIZIERT
Burstedde, CarstenInstitut für Numerische Simulation (INS), Endenicher Allee 19b, 53115 Bonn, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-9843-1041NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:November 2021
Erschienen in:SIAM Journal on Scientific Computing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:43
DOI:10.1137/20M1383033
Seitenbereich:Seiten 359-385
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Hesthaven, JanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:SIAM - Society for Industrial and Applied Mathematics
ISSN:1064-8275
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adaptive mesh refinement, parallel algorithms, forest of octrees, ghost layer
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben SISTEC (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Softwaretechnologie
Institut für Softwaretechnologie > High-Performance Computing
Hinterlegt von: Holke, Johannes
Hinterlegt am:09 Dez 2019 12:50
Letzte Änderung:20 Jun 2024 13:40

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