Geavanceerde simulatiebibliotheek - Advanced Simulation Library

Geavanceerde simulatiebibliotheek
Geavanceerde simulatiebibliotheek - Multicomponent flow.png
Multicomponent stroomsimulatie
Ontwikkelaar(s) Avtech Scientific
Eerste uitgave 14 mei 2015 ; 6 jaar geleden ( 2015-05-14 )
Stabiele vrijlating
0.1.7 / 9 november 2016 ; 4 jaar geleden ( 2016-11-09 )
Besturingssysteem Unix / Linux , Windows , Mac
Type Multifysica , Computer-aided engineering , Computational fluid dynamics , Simulatiesoftware
Vergunning GNU Affero General Public License , optionele commerciële licentie (gebaseerd op MIT-licentie )
Website asl .org .il
Video met meerdere componenten stroom
Image
Computerondersteunde cryochirurgie
Image
Simulatie van een microfluïdisch apparaat voor het scheiden van mengsels van eiwitten
Image
Coatingprocedure waarbij gebruik wordt gemaakt van de methode van fysieke dampafzetting (PVD)
Image
Beeldgestuurde neurochirurgie, simulatie van hersenvervorming
Image
Aerodynamica van een locomotief in een tunnel

Advanced Simulation Library ( ASL ) is een gratis en open-source hardwareversneld multifysica- simulatieplatform. Het stelt gebruikers in staat om aangepaste numerieke solvers in C++ te schrijven en deze in te zetten op een verscheidenheid aan massaal parallelle architecturen , variërend van goedkope FPGA's, DSP's en GPU's tot heterogene clusters en supercomputers. De interne rekenmachine is geschreven in OpenCL en maakt gebruik van matrixvrije oplossingstechnieken. ASL implementeert verschillende moderne numerieke methoden, oa level-set methode , rooster Boltzmann , ondergedompelde grens . Mesh-free , ondergedompelde grensbenadering stelt gebruikers in staat om van CAD rechtstreeks naar simulatie te gaan, waardoor de voorbewerkingsinspanningen en het aantal mogelijke fouten worden verminderd. ASL kan worden gebruikt om verschillende gekoppelde fysische en chemische fenomenen te modelleren, vooral op het gebied van computationele vloeistofdynamica . Het wordt gedistribueerd onder de gratis GNU Affero General Public License met een optionele commerciële licentie (die is gebaseerd op de permissieve MIT-licentie ).

Geschiedenis

Advanced Simulation Library wordt ontwikkeld door Avtech Scientific, een Israëlisch bedrijf. De broncode werd op 14 mei 2015 vrijgegeven aan de gemeenschap, waarvan de leden het kort daarna verpakten voor wetenschappelijke secties van alle grote Linux- distributies. Vervolgens erkende de Khronos Group het belang van ASL en vermeldde het op haar website bij op OpenCL gebaseerde bronnen.

Toepassingsgebieden

Voor-en nadelen

Voordelen:

  • C++ API (geen OpenCL-kennis vereist)
  • Mesh-free, ondergedompelde grensbenadering stelt gebruikers in staat om rechtstreeks van CAD naar berekeningen te gaan, waardoor de voorbewerkingsinspanning wordt verminderd
  • Dynamische compilatie maakt een extra optimalisatielaag tijdens runtime mogelijk (dwz voor een specifieke parameterset waarmee de toepassing werd geleverd)
  • Automatische hardwareversnelling en parallellisatie van applicaties
  • Implementatie van hetzelfde programma op verschillende parallelle architecturen - GPU, APU, FPGA, DSP, multicore-CPU's
  • Vermogen om met complexe grenzen om te gaan
  • Mogelijkheid om microscopische interacties op te nemen
  • Beschikbaarheid van de broncode

nadelen

  • Afwezigheid van gedetailleerde documentatie (naast de Developer Guide die is gegenereerd op basis van de opmerkingen in de broncode)
  • Niet alle OpenCL-stuurprogramma's zijn volwassen genoeg voor de bibliotheek

Functies

ASL biedt een reeks functies om een ​​aantal problemen op te lossen - van complexe vloeistofstromen met chemische reacties, turbulentie en warmteoverdracht tot vaste mechanica en elasticiteit.

  • Interface: VTK / ParaView , MATLAB (export).
    • bestandsformaten importeren: .stl .vtp .vtk .vti .mnc .dcm
    • export bestandsformaten: .vti .mat
  • Geometrie:
    • flexibele en complexe geometrie met behulp van een eenvoudig rechthoekig raster
    • mesh-vrije, ondergedompelde grensbenadering
    • generatie en manipulatie van geometrische primitieven
  • Geïmplementeerde verschijnselen:
    • Transportprocessen
      • transportprocessen met meerdere componenten
      • samendrukbare en onsamendrukbare vloeistofstroom
    • Chemische reacties
      • elektrode reacties
    • Elasticiteit
      • homogene isotrope elasticiteit
      • homogene isotrope poro-elasticiteit
    • Interface-tracking
      • evolutie van een interface
      • evolutie van een interface met kristallografische kinetiek

Toepassingen

  • ACTIEF - Active Constraints-technologieën voor slecht gedefinieerde of vluchtige omgevingen (Europees FP7-project)

Referenties