Parallelisierung von Phasenfeld-basierten Mikrostruktursimulationen
Die durchgängige Simulation von Prozessketten auf makroskopischer und mikroskopischer Skala ermöglicht die Optimierung von Produktionsprozessen für die Herstellung metallischer Bauteile und eine schnelle Anpassung der Prozessierung an sich ändernde Randbedingungen.
Die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem Forschungszentrum Access e.V., dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) und dem Rechenzentrum der RWTH Aachen im Rahmen des Exzellenz-Clusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ hat das Ziel, den zeitlichen Aufwand der auf der Phasenfeld-Methode basierenden, mikroskopischen Gefügesimulation innerhalb einer solchen Prozesskettensimulation zu reduzieren.
Die von Access e.V. entwickelte Software MICRESS® wird zu diesem Zweck für Shared-Memory-Systeme unter Verwendung des OpenMP-Programmierparadigmas parallelisiert. Besonderer Wert wird auf die Beschleunigung der verwendeten numerischen Löser für partielle Differentialgleichungen und die Handhabung von dynamischen Datenstrukturen zur Beschreibung sich bewegender Grenzflächen gelegt.
Software-Werkzeuge wie das im Rahmen von JARA entwickelte Tool Scalasca zur Performance-Analyse von parallelen Programmen leisten entscheidende Hilfestellung bei der Optimierung der gewählten Parallelisierungsstrategien, z. B. durch Darstellung von Lastimbalanzen.
Promovierter WISSENSCHAFTLICHER MITARBEITER (w/m), Fachrichtung Physik oder Ingenieurwissenschaften und WISSENSCHAFTLICHEN MITARBEITER (w/m) Model-in-the-Loop Simulation eines echtzeitfähigen Sensor- und Aktuatornetzwerks
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