高维有限元算法开源求解器 Hyper.deal 简介

Hyper.deal 是一个高效的,无矩阵的有限元库,用于使用高阶不连续 Galerkin 方法求解二维至六维偏微分方程。它建立在低维有限元库 deal.II 的基础上,以创建低维网格并对其进行单独操作。我们通过张量产品即时组合这些网格,并提供新的高度优化的特殊用途的无矩阵功能。

1. 简介

该库 Hyper.deal 可根据 LGPL 3.0 许可免费获得。如果您使用 Hyper.deal,请引用参考文献:

@article{munch2020hyperdeal,
  title         = {hyper.deal: An efficient, matrix-free finite-element library for 
                   high-dimensional partial differential equations},  
  author        = {Munch, Peter and Kormann, Katharina and Kronbichler, Martin},
  year          = {2020},
  eprint        = {2020.08110},
  archivePrefix = {arXiv},
  primaryClass  = {cs.MS}
}

论文目前已经提交,可以参考预印本 arXiv.

主要开发人员:

主要贡献者:

  • Irene Garnelo Abellanas(@ irene-garnelo),慕尼黑工业大学和德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所
  • 慕尼黑工业大学的 Daniel Paukner(@DanielPaukner)和德国的 Helmholtz-Zentrum Geesthacht

2. 安装方法

2.1 构建 Hyperdeal

Hyper.deal 库基于 deal.II 开发,如果尚未安装 deal.II,则可以使用以下命令进行安装:

git clone https://github.com/dealii/dealii.git
mkdir dealii-build
cd dealii-build/

cmake \
    -D DEAL_II_WITH_64BIT_INDICES="ON" \
    -D CMAKE_BUILD_TYPE="DebugRelease" \
    -D CMAKE_CXX_COMPILER="mpic++" \
    -D CMAKE_CXX_FLAGS="-march=native -Wno-array-bounds" \
    -D DEAL_II_CXX_FLAGS_RELEASE="-O3" \
    -D CMAKE_C_COMPILER="mpicc" \
    -D CMAKE_INSTALL_PREFIX="../dealii-install" \
    -D DEAL_II_WITH_MPI="ON" \
    -D DEAL_II_WITH_P4EST="OFF" \
    -D MPIEXEC_PREFLAGS="-bind-to none" \
    -D DEAL_II_WITH_LAPACK="ON" \
    -D DEAL_II_WITH_HDF5="OFF" \
    -D DEAL_II_FORCE_BUNDLED_BOOST="OFF" \
    -D DEAL_II_WITH_TRILINOS="OFF" \
    -D DEAL_II_WITH_THREADS="OFF" \
    -D DEAL_II_WITH_METIS:BOOL="OFF" \
    ../dealii

make -j20

cd ..

现在,可以构建 Hyper.deal,首先需要指定 deal.II 构建文件夹的路径,例如。./dealii-build:

git clone https://github.com/hyperdeal/hyperdeal.git
mkdir hyperdeal-build
cd hyperdeal-build/

cmake -D DEAL_II_DIR=../dealii-build ../hyperdeal

make -j10

cd ..

您可以通过以下方法检查系统上构建的库的正确性:

cd hyperdeal-build
ctest

2.2 构建文档

Doxygen 文档可以通过以下方式构建:

cd hyperdeal-build
make doxygen

3. 快速上手

3.1 上手 deal.II

首先需要了解 deal.II 的一些教程,教程的地址:Tutorial programs,特别是 Step-37Step-67

  • 发表于 · 2020.07.26 10:48 · 阅读 · 530

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