네크타르++

Nektar++
네크타르++
Nektar++ logo.png
초기 릴리즈2006년 5월 4일; 15년 전(2006-05-04)
안정적 해제
5.0.3 / 2021년 8월 22일; 5개월 전(2021-08-22)
기록 위치C++
운영 체제Unix/Linux/OS X/Windows,
유형스펙트럼 원소법, Hp-FEM, 컴퓨터 유체 역학,
면허증MIT 라이센스,
웹사이트http://www.nektar.info

Nektar++는 광범위한 부분 미분방정식(PDE)을 위한 효율적인 고성능 확장형 솔버의 구축을 지원하도록 설계된 스펙트럼/hp 소자 프레임워크다.[1][2]이 코드는 MIT 면허에 따라 오픈 소스로 공개된다.주로 응용에 기반한 연구에 의해 추진되고 있지만, 고차 유한요소법의 영역에서 참신한 수치 기법의 개발을 지원하는 플랫폼으로 설계되어 왔다.null

네크타르++는 C++로 작성된 현대적인 객체 지향 코드로 임페리얼 칼리지 런던(영국)의 셔윈랩 회원과 유타 대학(미국)의 커비 그룹이 활발하게 개발하고 있다.

역량

Nektar++에는 다음과 같은 기능이 포함되어 있다.

  • 1차원,[1] 2차원 및 3차원 문제
  • 다중 요소 유형 및 혼합 요소 유형(예: 삼각형, 사변측정감시, 사변측정감시, 프리즘 및 육면조).[1]
  • 요소 간 가변 및 이기종 다항식 순서를 갖는 계층적 및 노드 확장 기준 모두
  • 연속 갤러킨, 불연속 갤러킨,[3] 혼합 가능 불연속 갤러킨[4][5] 및 플럭스 재구성[6] 운영자
  • 광범위한 CPU 아키텍처에서 효율적인 실행을 위한 유한 요소 운영자의 [7][8][9]다중 구현
  • 명시적, 암묵적 및 암묵적(IMEX) 시간 통합 계획의 포괄적인 [10][11]범위
  • 고차 유한요소법에 맞춘 전제조건
  • 분광[12] 및 스펙트럼 소멸 점도와 같은 수치 안정화 [13][14]기법
  • 병렬 실행 및 수천 개의 프로세서 코어로 확장 [15]가능
  • 타사 소프트웨어로 생성된 메쉬를 생성하거나 Nektar++-판독 가능한 형식으로 조작 및 변환하기 위한 사전 처리 [16]도구
  • 출력 데이터 조작을 위한 광범위한 후처리 기능
  • Linux, Mac OS X 및 Windows용 교차 플랫폼 지원;
  • libhpc 프로젝트의 프로토타입 Nekkloud 인터페이스를[17] 통해 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에서 작업 실행 [18]지원
  • 광범위한 사용자 커뮤니티,[19] 지원 및 연간 워크샵.[20]

안정적인 버전의 소프트웨어는 1개월 단위로 출시되며, 광범위한 플랫폼과 아키텍처에서 정확성을 보장하는 광범위한 테스트 프레임워크에[21] 의해 지원된다.null

현재 개발 중인 다른 기능으로는 p-adaption,[22] r-adaption 및 액셀러레이터 지원(GPGPU, Intel Xeon Phi)이 있다.null

응용 프로그램 도메인

Nektar++ 프레임워크의 개발은 많은 공기역학 및 생물의학 엔지니어링 응용에 의해 추진되며, 결과적으로 소프트웨어 패키지는 이러한 영역에 대해 미리 작성된 다수의 해결사를 포함한다.null

압축불가 흐름

이 해결사는 복잡한 기하학적 구조에서 대규모 직접 수치 시뮬레이션(DNS)을 수행하기 위한 압축 불가능한 Navier-Stokes 방정식을 통합한다.[15]또한 흐름의 유체역학적 안정성을 평가하기 위해 Navier-Stokes 방정식의 선형화 및 조정형 형식을 지원한다.[23][24]null

압축유동

압축 가능한 오일러 또는 Navier-Stokes 방정식의 솔루션을 통해 고속 압축 흐름의 외부 공기역학 시뮬레이션을 지원한다.[25]null

Cardiac Electrophysiology(심장전기생리학)

이 해결사는 모노도메인 모델과 심근을 통한 행동 전위 전파의 비도메인 모델의 솔루션을 지원한다.[26]null

기타 응용 영역

면허증

Nektar++는 MIT 라이선스에 따라 출시되는 무료 오픈 소스 소프트웨어다.[27]null

대체 소프트웨어

무료 오픈 소스 소프트웨어

독점 소프트웨어

참조

  1. ^ a b c Cantwell, C. D.; Moxey, D.; Comerford, A.; Bolis, A.; Rocco, G.; Mengaldo, G.; De Grazia, D.; Yakovlev, S.; Lombard, J. -E. (1 July 2015). "Nektar++: An open-source spectral/ element framework". Computer Physics Communications. 192: 205–219. Bibcode:2015CoPhC.192..205C. doi:10.1016/j.cpc.2015.02.008.
  2. ^ "Nektar++ – Spectral/hp Element Framework". www.nektar.info. Retrieved 14 June 2016.
  3. ^ Sherwin, S. J.; Kirby, R. M.; Peiró, J.; Taylor, R. L.; Zienkiewicz, O. C. (29 January 2006). "On 2D elliptic discontinuous Galerkin methods". International Journal for Numerical Methods in Engineering. 65 (5): 752–784. Bibcode:2006IJNME..65..752S. CiteSeerX 10.1.1.130.6271. doi:10.1002/nme.1466. ISSN 1097-0207.
  4. ^ Kirby, Robert M.; Sherwin, Spencer J.; Cockburn, Bernardo (1 July 2011). "To CG or to HDG: A Comparative Study". Journal of Scientific Computing. 51 (1): 183–212. CiteSeerX 10.1.1.308.6739. doi:10.1007/s10915-011-9501-7. ISSN 0885-7474. S2CID 697080.
  5. ^ Yakovlev, Sergey; Moxey, David; Kirby, Robert M.; Sherwin, Spencer J. (28 July 2015). "To CG or to HDG: A Comparative Study in 3D". Journal of Scientific Computing. 67 (1): 192–220. doi:10.1007/s10915-015-0076-6. hdl:10044/1/28889. ISSN 0885-7474. S2CID 39612391.
  6. ^ Mengaldo, G.; Grazia, D.; Vincent, P. E.; Sherwin, S. J. (19 October 2015). "On the Connections Between Discontinuous Galerkin and Flux Reconstruction Schemes: Extension to Curvilinear Meshes". Journal of Scientific Computing. 67 (3): 1272–1292. doi:10.1007/s10915-015-0119-z. ISSN 0885-7474.
  7. ^ Vos, Peter E. J.; Sherwin, Spencer J.; Kirby, Robert M. (1 July 2010). "From h to p efficiently: Implementing finite and spectral/hp element methods to achieve optimal performance for low- and high-order discretisations". Journal of Computational Physics. 229 (13): 5161–5181. Bibcode:2010JCoPh.229.5161V. doi:10.1016/j.jcp.2010.03.031. hdl:10044/1/14735.
  8. ^ Cantwell, C. D.; Sherwin, S. J.; Kirby, R. M.; Kelly, P. H. J. (1 April 2011). "From h to p efficiently: Strategy selection for operator evaluation on hexahedral and tetrahedral elements". Computers & Fluids. Symposium on High Accuracy Flow Simulations. Special Issue Dedicated to Prof. Michel DevilleSymposium on High Accuracy Flow Simulations. 43 (1): 23–28. doi:10.1016/j.compfluid.2010.08.012.
  9. ^ Cantwell, C. D.; Sherwin, S. J.; Kirby, R. M.; Kelly, P. H. J. (1 January 2011). "From h to p Efficiently: Selecting the Optimal Spectral/ hp Discretisation in Three Dimensions". Mathematical Modelling of Natural Phenomena. 6 (3): 84–96. doi:10.1051/mmnp/20116304. ISSN 0973-5348.
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  11. ^ Bolis, A.; Cantwell, C. D.; Kirby, R. M.; Sherwin, S. J. (20 July 2014). "From h to p efficiently: optimal implementation strategies for explicit time-dependent problems using the spectral/hp element method". International Journal for Numerical Methods in Fluids. 75 (8): 591–607. Bibcode:2014IJNMF..75..591B. doi:10.1002/fld.3909. ISSN 1097-0363. PMC 4394998. PMID 25892840.
  12. ^ Kirby, Robert M.; Sherwin, Spencer J. (3 October 2006). "Aliasing errors due to quadratic nonlinearities on triangular spectral /hp element discretisations". Journal of Engineering Mathematics. 56 (3): 273–288. CiteSeerX 10.1.1.130.6964. doi:10.1007/s10665-006-9079-5. ISSN 0022-0833. S2CID 14810812.
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  14. ^ Moura, R. C.; Sherwin, S. J.; Peiró, J. (15 February 2016). "Eigensolution analysis of spectral/hp continuous Galerkin approximations to advection–diffusion problems: Insights into spectral vanishing viscosity". Journal of Computational Physics. 307: 401–422. Bibcode:2016JCoPh.307..401M. doi:10.1016/j.jcp.2015.12.009.
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  25. ^ Mengaldo, G.; Kravtsova, M.; Ruban, A. I.; Sherwin, S. J. (1 July 2015). "Triple-deck and direct numerical simulation analyses of high-speed subsonic flows past a roughness element". Journal of Fluid Mechanics. 774: 311–323. Bibcode:2015JFM...774..311M. doi:10.1017/jfm.2015.281. ISSN 1469-7645.
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  27. ^ "License – Nektar++". www.nektar.info. Retrieved 14 June 2016.
  28. ^ "Nek5000 License file on Github".
  29. ^ FEERTOOL 다중물리학 홈페이지
  30. ^ PyFR 홈페이지

외부 링크

공식 자원