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Original title:
Towards scalable finite cell computations on massively parallel systems 
Translated title:
Skalierbare Finite Cell Berechnungen auf massiv parallelen Systemen 
Year:
2021 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt 
Advisor:
Rank, Ernst (Prof. Dr.) 
Referee:
Rank, Ernst (Prof. Dr.); Verhoosel, Clemens V. (Assoc. Prof. Dr.); Mundani, Ralf-Peter (Priv.-Doz. Dr. habil.) 
Language:
en 
Subject group:
BAU Bauingenieurwesen, Vermessungswesen 
Keywords:
immersed methods, finite element analysis, parallel computing, iterative solvers, finite cell method 
Translated keywords:
Finite Cell Methode, Finite Elemente Methode, Iterative Gleichungslöser, Parallel Computing 
TUM classification:
BAU 005 
Abstract:
This work presents algorithms and data structures for large-scale computations using the finite cell method and multi-level hp-refinement. It focuses on the design of efficient mesh-handling strategies and robust iterative solvers that address the conditioning problems due to cut cells. A scalable framework is presented that can perform computations with up to 98K processors. The developed methods are applied to second-order elliptic problems and in the field of metal additive manufacturing. 
Translated abstract:
Diese Arbeit stellt Algorithmen und Datenstrukturen vor, die große Berechnungen mit der Finite Cell Methode und Multi-level hp-Verfeinerung ermöglichen. Sie entwickelt Methoden zur Gitterverwaltung und robuste Gleichungslöser, die Konditionierungsprobleme aufgrund von geschnittenen Zellen beheben. Ein Framework für Berechnungen mit bis zu 98K Prozessoren wird vorgestellt. Die Methoden werden auf elliptische Probleme und in der Simulation additiver Fertigung angewandt. 
Oral examination:
26.04.2021 
File size:
19727977 bytes 
Pages:
181 
Last change:
23.06.2021