Kooperation: H.-J. Diersch (WASY GmbH)
Beschreibung der Forschungsarbeit:
Die numerische Simulation verschiedenster physikalischer Probleme erfordert eine Diskretisierung des Rechengebiets mit Hilfe von Gittern. Die Qualität des Gitters ist dabei von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Simulation. Insbesondere muß das Gitter die Geometrie der Aufgabenstellung korrekt darstellen.
Von Ilja Schmelzer wurde dazu in den letzten Jahren das Softwarepaket IBG implementiert. Es beinhaltet einen 3D-Gittergenerator und ein Paket zur Erzeugung von Geometriebeschreibungen.
Das zur Erzeugung der Geometriebeschreibungen verwendete Konzept unterscheidet sich prinzipiell von den Standard-Konzepten, die in den verbreiteten CAD-Systemen verwendet werden. Dieses Konzept besitzt Vorteile bei veränderlichen Geometrien, wie sie z. B. bei zeitabhängigen Problemen auftreten. Insbesondere ist das Konzept auch auf den n-dimensionalen Fall verallgemeinerbar.
Im Berichtszeitraum wurde der Algorithmus theoretisch aufgearbeitet. Als Ergebnis entstand eine Arbeit, die an der Universität Erlangen-Nürnberg als Dissertation eingereicht wurde. Es wurde ein Preprint veröffentlicht und in der Zeitschrift ,,Computer Aided Geometric Design`` eingereicht.
Gleichzeitig wurde das Programmpaket in verschiedenen Anwendungen
getestet und dabei weiter verbessert. Insbesondere wurde das
Programmpaket IBG in das Programm FEFLOW der WASY GmbH
eingebaut. Dazu wurden u. a. zusätzliche Möglichkeiten implementiert,
die Verfeinerung des Gitters lokal und anisotrop zu steuern.
Neue Impulse zur Weiterentwicklung von IBG ergaben sich auch aus
Anwendungen im Rahmen des Projekts ,,Feldtheoretische Simulation von
monolithisch integrierten Höchstfrequenzschaltungen``
(siehe S.
).
Die Neuimplementierung des Programmpakets IBG in C++ wurde begonnen. Das Ziel dieser Neuimplementierung ist dabei vor allem größere Nutzerfreundlichkeit, bessere Modularität, die funktionelle Erweiterung und ein leicht steuerbares Angebot verschiedener Alternativen für die Gittergenerierung.
Projektliteratur:
