- Tytuł:
-
Framework for fast simulations of material science phenomena with Cahn-Hilliard equations
Framework służący do wydajnej symulacji zjawisk fizycznych w inżynierii materiałowej z wykorzystaniem wzorów Cahna-Hilliarda - Autorzy:
-
Gurgul, Grzegorz
Paszyński, Maciej
Szeliga, Danuta
Puzyrev, Vladimir - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/29520324.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
- Tematy:
-
Cahn-Hilliard equation
material science simulations
interface - Opis:
-
This paper presents the framework for executing Cahn-Hilliard simulations through a web interface which is based on a popular continuous integration tool called Jenkins. This setup allows launching computations from any machine, in the client mode, and without the need to sustain a connection to the computational environment. It also isolates the researcher from the complexity of the underlying infrastructure and reduces the number of steps necessary to perform the simulations. Moreover, the results of the computations are automatically post-processed and stored upon job completion for future retrieval in the form of raw data, a sequence of bitmaps, as well as a video sequence illustrating changes in the material structure over time. The Cahn-Hilliard equations are parameterized with mobility and chemical potential function, allowing for several numerical applications. The discretization is performed with Isogeometric finite element method, and it is parameterized with the number of time steps, the time step size, the mesh size, and the order of the B-spline basis functions using for the approximation of the solution. The interface is linked with the alternating direction semi-implicit solver, resulting in a linear computational cost of the simulation.
W niniejszej pracy przedstawiamy framework służący do przeprowadzania symulacji opartych o wzory Cahna-Hilliarda poprzez wygodny interfejs webowy. Wykorzystujemy do tego popularne narzędzie służące do ciągłej integracji o nazwie Jenkins. Tego typu konfiguracja pozwala na uruchamianie obliczeń z dowolnej maszyny w trybie klienckim bez konieczności utrzymywania połączenia do środowiska obliczeniowego. Dzięki temu naukowiec wykonujący obliczenia jest odizolowany od skomplikowanej infrastruktury obliczeniowej, a uruchomienie symulacji wymaga mniejszej liczby czynności. Ponadto, wyniki symulacji są automatycznie przetwarzane i prezentowane w formie tabularycznej, sekwencji bitmap oraz filmu, który odzwierciedla zmiany zachodzące w strukturze badanego materiału w czasie. Równania Cahna-Hilliarda są parametryzowane poprzez funkcje mobilności i potencjału chemicznego, co pozwala na przeprowadzanie symulacji wybranych zjawisk dla wielu materiałów. Dyskretyzacja jest wykonywana z wykorzystaniem Izogeometrycznej Metody Elementów Skończonych i jest uzależniona od liczby i rozmiaru kroków czasowych, wielkości siatki oraz rzędu krzywych B-sklejanych, użytych do aproksymacji rozwiązania. Interfejs, o którym mowa, konfiguruje solwer zmienno-kierunkowy z dyskretyzacją czasową schematem wprost, co skutkuje liniowym kosztem obliczeniowym symulacji. - Źródło:
-
Computer Methods in Materials Science; 2019, 19, 1; 12-20
2720-4081
2720-3948 - Pojawia się w:
- Computer Methods in Materials Science
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł