Development of an integrated numerical simulation system for parallel fluid-structure coupled simulations

並列流体-構造連成解析のための統合数値シミュレーションシステムの開発

羽間 収; Guo, Z.*

Hazama, Osamu; Guo, Z.*

今日、計算科学に携わる者であれば誰もがマルチフィジクスシミュレーションの重要性は認識しているが、実施するにあたってさまざまな障害が存在するためその進展は遅いとされている。例えば、ユーザの要望を満たす連成解析を行えるソフトウェアはほとんど存在しないのが現状である。さらに、詳細な解を得るためにはデータの大規模化が必要となり、連成状態で並列計算を実施する必要があり、複雑性が増す。そこで、われわれは統合数値シミュレーションと呼ばれる基盤技術の研究・開発を行っている。これは原研計算科学技術推進センターが開発を行ってきたSTAMPIライブラリ及びMpCCIライブラリを併用させることで、任意シミュレーションソフトを連携させることによるマルチフィジクスシミュレーションを可能にするものである。現在は基盤を用い、Linux PC及びIBM計算機という異機種間において流体-構造並列弱連成解析が行えるシステムが行えるところまで開発は進んでいる。

Although multi-disciplinary coupled simulations are considered important and necessary by many to reflect reality into the numerical simulations, there still exist many obstacles which inhibit such numerical simulations. There still exist very few software packages in the market which satisfy user needs in such numerical simulations. In many instances, self-development of software packages which allow for such coupled simulations will also be quite burdensome simply because considering multi-physics require more knowledge, experience, time . Parallel processing of the simulations will definitely be required to aquire meaningful coupled solutions within a given practical time. Under the international collaborative efforts between CCSE/JAERI and Fraunhofer SCAI, a generic code coupling mechanism and implementation are developed for multi-disciplinary simulation of continua in a meta-computing environment. Two libraries, STAMPI, by CCSE/JAERI, and MpCCI, by Fraunhofer SCAI, will be implemented together to allow such simulations.