ALEGRA 多物理场数值模拟软件

ALEGRA 是由桑迪亚国家实验室开发的一多物理场求解器,求解器包括 ALEGRA,ALEGRA-MHD,ALEGRA-HEDP 和 ALEGRA-EMMA 四个部分,共同构成了多物理场求解器。该求解器可以基于 ALE 法模拟固体动力学、大变形和强冲击物理,以及电磁学,磁流体动力学、高能物理中的各种现象。ALEGRA 被应用于各种 Z 箍缩物理实验设计和应用,新型装甲的开发等。ALEGRA 专注于先进计算方法的研究和开发,包括代码框架,大规模网格划分,多尺度拉格朗日流体力学,电阻磁流体力学,材料界面重构以及代码验证,使 ALEGRA 始终处于高性能计算的最前沿。

1. ALEGRA 家族

ALEGRA 多物理场求解器包含 ALEGRA、ALEGRA-MHD、ALEGRA-HEDP 和 ALEGRA-EMMA。ALEGRA 基于 Nevada 框架(Nevada framework)和一系列高度专业化、单独支持的库的基础上开发,并定期在各种平台上编译和回归测试,以确保代码保持健壮和便携性,使得 ALEGRA 代码在串行和并行模式下在许多平台上运行良好。求解器使用内部生成的计算网格(内联网格)或外部网格生成工具(例如 CUBIT)。

  • ALEGRA:是一个多材料 ALE(任意拉格朗日 - 欧拉)有限元求解器,它模拟了多种材料中的大变形畸变和冲击传播。
  • ALEGRA-MHD:模型电阻磁流体力学,包括磁 - 固体力学。ALEGRA-MHD 磁场扩散和对运动材料施加的磁力。
  • ALEGRA-HEDP:为 ALEGRA-MHD 物理添加了离子 - 电子温度和辐射传输,为高能量密度物理应用提供建模能力。
  • ALEGRA-EMMA:将固体动态材料响应与准静态电场近似相结合,以建模电容机电系统。
  • Nevada:为 ALEGRA 系列求解器提供底层软件基础设施和第三方库管理

attachments-2020-11-XMWzJYY25fb8dd14e4092.jpg

Nevada 是一个 ASC 软件环境和框架,应用程序可以基于 Nevada,提供以下功能:

  • 有限元网格支持
  • 拓扑实体上的变量标记
  • 带有错误检查自由格式输入解析模块
  • 集成多个第三方库包,包括:

    • Trilinos 软件包,包括多级求解器
    • Zoltan 负载平衡
    • ACME 接触
    • 材料模型
    • CTH 状态方程库
    • 输出包括拉格朗日和欧拉跟踪和 Exodus 网格数据
    • 网格平滑和本地数据重映射

2. ALEGRA

ALEGRA 基础功能:

ALE 算法——任意的拉格朗日 - 欧拉 - 欧拉 - 比纯欧拉代码提供灵活性、准确性和减少数值耗散;现代网格技术允许更大的网格平滑和控制。

流体力学和固体动力学

多种材料大变形失效和强冲击传播的模型

有限元求解器;PRONTO 的延续,并使用一些 CTH 欧拉技术

能量沉积和爆炸性燃烧模型

二维 / 三维笛卡尔,或二维圆柱体几何坐标系

attachments-2020-11-skds9wSK5fb8dd5515db0.jpg

上图为射流形成过程中的压力和温度。

ALEGRA 中的材料型号:

  • 状态方程
  • 弹塑性模型
  • 失效模型

attachments-2020-11-4duZ1LkO5fb8dd6d79976.jpg

3. ALEGRA-MHD

attachments-2020-11-2iJIiN4K5fb8dd93668e2.jpg

  • 发表于 · 2020.11.21 17:31 · 阅读 · 64

[版权声明] :本文文字、代码及图片版权归原作者所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得采集、整理、转载或以其他方式复制发表。已经本站协议授权的媒体、网站,在使用时必须注明“稿件来源:学研谷”。

0 条评论

请先 登录 后评论
猜猜我是谁
traveler

10
提问
11
回答
2
文章