GRS.ASE - Angewandtes Supercomputing im Maschinenbau, German Research School for Simulation Sciences GmbH

 

Institutsleiter

N. N.

Studienrichtungen

Simulation Sciences (SiSc)

Schwerpunkte

Simulation großer technischer Systeme, Strömungsmechanik für kompressible und inkompressible Strömungen, Multi-Scale / Multi-Physics Simulationen, Numerische Methoden, High Performance Computing

Forschungsschwerpunkte

Die Arbeitsgruppe Angewandtes Höchstleistungsrechnen im Maschinenbau beschäftigt sich hauptsächlich mit der Simulation großer technischer Anwendungen, insbesondere im Bereich Strömungsmechanik und mit Strömungsmechanik gekoppelter Multi-Physik- und Mehr-Skalen-Anwendungen. Der Schwerpunkt liegt auf komplexen Simulationen und deren effiziente Umsetzung in Rechenprogramme. Dies erfordert die gesamte Prozesskette von der numerischen Entwicklung (Mathematik), der effizienten Implementierung (Informatik) bis hin zur Produktion (Maschinenbau).

Die Anwendungen entstammen dabei überwiegend Fragestellungen der Projektpartner aus Industrie oder Medizin aus realen industriellen Aufgabenstellungen. Um diese realen Situationen simulieren zu können, ist der Einsatz von Höchstleistungsrechnern erforderlich. Aus diesem Grund liegt ein Fokus der Arbeitsgruppe, neben der Modellierung und Analyse von physikalischen Phänomenen, auch auf der effizienten Umsetzung von Algorithmen auf Supercomputern. Der interdisziplinäre Forschungsansatz der Gruppe zeigt sich in der Zusammenarbeit mit Partnern aus den Bereichen Mathematik, Maschinenbau und Informatik sowie mehreren europäischen Supercomputing-Zentren.

Simulationen dieser Art sind selbst auf modernsten Supercomputern sehr rechenzeitintensiv. Daher müssen sowohl die numerischen Algorithmen als auch deren Implementierung höchst effizient und optimiert sein. Die Gruppe entwickelt das Softwarepaket APES (Adaptable Poly-Engineering Simulator), eine Toolbox für Simulationen von CFD+X. Darin enthalten sind numerische Methoden für kompressible und nicht kompressible Strömungen, Maxwell-Gleichungen und Akustik, das auf bis zu 100.000 Prozessen effizient skaliert. Die Simulationsmethoden umfassen Verfahren für breite Anwendungsbereiche ebenso wie spezialisierte Verfahren für Detailaufgaben. Die Grundlagen bilden gitterbasierte Methoden wie Finite Volumen-Verfahren (FV), Diskontino Galerkin-Verfahren (DG) und Lattice Boltzmann-Verfahren (LB).

Kontakt

GRS.ASE - Applied Supercomputing in Engineering, German Research School for Simulation Sciences GmbH
Schinkelstraße 2a
52062 Aachen

Tel.: +49 241 80-997 66


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