Использование открытых технологий и HPC для решения пространственных задач мультифизики

В.А. Васильев, М.В. Крапошин, А.Ю. Ницкий, А.В. Юскин

В данной статье описывается результат выбора и разработки программного обеспечения для решения задач гидроупругости, сопряженных различными способами. Рассмотрены существующие пути решения таких задач, равно как и их классификация, которая неотъемлемо связана с применяемыми численными схемами. Согласно классификации, задачи делятся на сильносвязанные (отличаются сильным влиянием одной области на другую и интенсивным обменом импульсом) и слабосвязанные. Из возможных методов сопряжения слабосвязанных и сильносвязанных задач авторами выбраны и описаны итерационные методы, как наиболее простые для реализации и предоставляющие широкие возможности масштабирования программного обеспечения. Авторы связали гидродинамический модуль OpenFOAM и программные реализации двух моделей для исследования поведения конструкции в динамике, выполненные с использованием метода конечных объемов (OpenFOAM) и метода разложения по собственным формам и частотам (UZOR). Проведена оценка производительности вычислительных машин Таганрогского технологического института Южного федерального университета (ТТИ ЮФУ) и Челябинского государственного университета (ЧелГУ).