Automatisierte Diskretisierung in der Multiphysik

voraussichtliche Laufzeit: 01.03.2017–28.02.2026
Teilprojekt Special Research Program (SFB)
Projektleiter: Joachim SCHÖBERL

In diesem Teilprojekt von SFB65 "Taming Complexity in Partial Differential Systems" betrachten wir Aufgabenstellungen mit unterschiedlichen physikalischen Modellen, und insbesonders deren Kopplung.
Typische Mehrfeldprobleme sind elektrische Maschinen, wo durch magnetische Felder Kräfte und damit Bewegungen erzeugt werden, oder elastische Körper, die in einer Strömung verformt werden. Solche Aufgabenstellungen können am Computer mit der Finite-Elemente-Methode simuliert werden.

Wir entwickeln dazu die Finite-Elemente-Software Netgen/NGSolve. Mit NGSolve können diese gekoppelten physikalischen Modelle in der mathematischen Sprache von Variationsformulierungen beschrieben werden. Diese Formulierung wird in einem Syntaxbaum dargestellt, und daraus wird automatisch eine geeignete Finite Elemente Diskretisierung erstellt. Es wird code generiert, der für unterschiedliche Computerarchitekturen optimiert werden kann.

Dieses Programmpaket ist als Python-Modul frei verfügbar, und wird vielfältig im akademischen als auch industriellem Umfeld eingesetzt. Wenn Sie es gleich online ausprobieren möchten, dann ist das auf der Seite https://www.tuwien.at/mg/asc/cme/interaktive-galerie einfach möglich.

Grafische Darstellung einer Wellengleichung, das in der Form einem Kleeblatt gleicht