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Benchmarktests von Multiphysik-Software

Weil die moderne Simulationssoftware zunehmend schnell weiterentwickelt wird, sind objektive Mess- und Vergleichsmethoden wie Benchmarktests unabdingbar. Was können die Tools leisten, wo liegen ihre Stärken und Schwächen?

Dr. Darrell W. Pepper von der University of Nevada, Las Vegas und Dr. Xiuling Wang von der Purdue University-Calumet haben eine Reihe von Aufgabenstellungen für Benchmarktests publiziert. Die Zielsetzung ihres Projekts war die Entwicklung von vier Standard 3-D Aufgaben, in denen Kosten, Effizienz und Exaktheit verschiedener Software zur Multiphysik-Simulation verglichen werden sollten. In den vier Tests wurden folgende Aufgabenstellungen untersucht: Fluid-Struktur-Interaktion (FSI), vollständig gekoppelter elektronischer Stromfluss mit Joule´scher Erwärmung und Strukturanalyse, Elektromagnetische Wellenausbreitung und die magnetischen Felder innerhalb und außerhalb einse rotierenden elektrischen Generators.

Der Report Benchmarking Comsol Multiphysics 3.4 beschreibt Aufgabenstellungen, Testkriterien und -methoden. Wissenschaftliche Quellen und experimentelle Daten werden kommentiert und mit den Simulationsergebnissen verglichen. Vergleichstabellen und Farbgrafiken veranschaulichen die Ergebnisse.

Weil Multiphysiktechnologien mittlerweile zum Standard in Forschung und Entwicklung gehören, sind Benchmarktests wie diese sehr wichtig. Betrachtet man verschiedene Codes hinsichtlich ihrer Performance kann man eine interessante Beobachtung machen: ein Multiphysik-Code kann genauso schnell oder schneller sein als spezialisierte Codes. Ob Strukturanalysen, Strömungssimulationen, Wärmetransport- oder elektromagnetische Analysen durchgeführt werden, die Lösungsgeschwindigkeit ist immer abhängig von der Lösung des Systems der Partiellen Differentialgleichungen. Alle Systeme beruhen auf ähnlichen Lösern und Multiphysik Codes verwenden dieselben Codealgorithmen für rechenintensive Aufgabenstellungen.

Wenn Sie weitere Informationen zum Benchmarkreport haben möchten, so senden Sie bitte eine Email an Almut.Seyderhelm@comsol.de.

Die COMSOL Produktlinie

COMSOL Multiphysics ist eines der führenden wissenschaftlichen Softwarepakete für die Modellierung von physikalischen oder chemischen Prozessen. Seine besondere Stärke ist die Multiphysik, also die Kopplung und Berechnung verschiedener Phänomene innerhalb eines Modells. Für spezielle Anwendungsbereiche sind Zusatzmodule erhältlich. Ein weiteres Produkt aus der COMSOL Produktreihe ist COMSOL Script, eine interaktive Skriptsprache, die sowohl als allgemeine mathematische Plattform eingesetzt als auch innerhalb von COMSOL Multiphysics betrieben werden kann, um z.B. Modellierungen und Parameterstudien zu automatisieren oder spezielle Nutzeroberflächen zu erstellen. Im COMSOL Reaction Engineering Lab können durch die Eingabe chemischer Formeln kinetische und thermodynamische Analysen vorgenommen werden. Das gesamte Soft¬warepaket ist erhältlich für Windows, Linux, Solaris und für Mac OS X. Weitere Informatio¬nen finden Sie unter www.comsol.de oder www.comsol.com.

COMSOL und FEMLAB sind eingetragene Warenzeichen von COMSOL AB. COMSOL Multiphysics, COMSOL Script, und COMSOL Reaction Engineering Lab sind Warenzeichen von COMSOL AB. Andere Produkte oder Produktnamen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Inhaber.