Beiträge zur Beschleunigung numerischer Simulationen von elektroquasistatischen Feldverteilungen / Christian Friedrich Richter. Wuppertal, 23. Oktober 2018
Inhalt
- Inhaltsverzeichnis
- Akronyme
- Symbolverzeichnis
- Einleitung
- Numerische Berechnung elektroquasistatischer Felder
- Elektroquasistatische Felder
- Mikrovaristoren als Material mit nichtlinearer Leitfähigkeit
- Die Finite Elemente Methode in der Elektroquasistatik
- Zeitintegratoren
- Zusammenfassung
- Beschleunigung numerischer Simulationen durch Grafikprozessoren
- Aufbau eines Grafikprozessors
- Durchführung allgemeiner Berechnungen mittels einer GPU
- Zusammenfassung
- Iterative Lösung großer dünnbesetzter linearer Gleichungssysteme
- Einsatz von Grafikkarten-Beschleunigung in der Feldsimulation
- Beschleunigung der EQS-Simulation durch Adaption der Zeitintegrationsverfahren
- Beschleunigung des impliziten Zeitintegrationsverfahrens
- Beschleunigung des expliziten Zeitintegrationsverfahrens
- Ansätze zur Stufenwahl
- Startwertschätzung mittels „Subspace Projection Extrapolation“ -Methode
- Startwertgenerierung mittels Verfahren zur Modellordnungsreduktion
- Zusammenfassung
- Validierung anhand von Anwendungsbeispielen
- Verwendete Rechensysteme
- Definition der Modelle
- Konventioneller Höchstspannungsisolator
- Hochspannungsdurchführung
- Höchstspannungsisolatoren mit Mikrovaristoren
- Höchstspannungsisolatoren mit Wassertropfen
- Höchstspannungsisolator in erhöhter Auflösung
- Vergleich des Multi-GPU-PCG-Lösers für LGS
- Validierung der GPU-basierten Assemblierung
- Untersuchung der Zeitintegratoren anhand der Anwendungsbeispiele
- Beschleunigte Simulationen für Beispielmodelle mit Ansatzfunktionen erster Ordnung
- Beschleunigte Simulationen für Beispielmodelle mit Ansatzfunktionen zweiter Ordnung
- Zeitintegrationsfehler
- Zusammenfassung
- Zusammenfassung
- Anhang
- Literaturverzeichnis
- Eigene Veröffentlichungen