PARALLEL APPLICATION PACKAGE HELMHOLTZ3D

Authors

  • Dmitri S. Butyugin Новосибирский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/cmse130202

Abstract

The paper present parallel application package Helmholtz3D, which allows to compute
three-dimensional time-harmonic electromangetic fields propagating in domains with complicated geometry. In order to solve systems of linear algebraic equations (SLAEs) with complex ill conditioned non-hermitian matrices arising in the finite element discretizations, the package uses state-of-the-art iterative methods in Krylov subspace combined with original parallel preconditioners. Package approbation was performed on the series of model and real-life problems of electromangetic field computation in the microwave devices and well logging problems.

Author Biography

Dmitri S. Butyugin, Новосибирский государственный университет

Institute of Computational Mathematics and Mathematical
Geophysics SB RAS

References

Соловейчик, Ю.Г. Метод конечных элементов для решения скалярных и векторных задач / Ю.Г. Соловейчик, М.Э. Рояк, М.Г. Персова. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007.

Monk, P. Finite Element Methods for Maxwell’s Equations / P. Monk. — Oxford University Press, 2003.

Ingelstr¨om, P. A new set of H(curl)-conforming hierarchical basis functions for tetrahedral meshes / P. Ingelstr¨om // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. — 2006. — Vol. 54, № 1. — P. 160–114.

Ильин, В.П. Методы и технологии конечных элементов / В.П. Ильин. — Новосибирск: Изд-во ИВМиМГ СО РАН, 2007.

Eigen. URL: http://eigen.tuxfamily.org (дата обращения 12.12.2012).

Intel (R) Math Kernel Library from Intel. URL: http://software.intel.com/en-us/intel-mkl (дата обращения 12.02.2013).

Sch¨oberl, J. NETGEN — An advancing front 2D/3D-mesh generator based on abstract rules / J. Sch¨oberl // Computing and Visualization in Science. — 1997. — Vol. 1, № 1. — P. 41–52.

Бутюгин, Д.С. Алгоритмы решения СЛАУ на системах с распределенной памятью в применении к задачам электромагнетизма / Д.С. Бутюгин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Вычислительная математика и информатика». — 2012. — № 46(305). — С. 5–18.

Fuchs, H. On visible surface generation by a priori tree structures / H. Fuchs, Z.M. Kedem, B.F. Naylor // ACM Computer Graphics. — 1980. — Vol. 14, № 3. — P. 124–133.

Saad, Y. Iterative Methods for Sparse Linear Systems, Second Edition / Y. Saad. — SIAM, 2003.

Bramble, J. The construction of preconditioners for elliptic problems by substructuring. I. / J. Bramble, J. Pasciak, A. Schatz // Mathematics of Computation. — 1986. — Vol. 47, № 175. — P. 103–134.

Nabben, R. A comparison of deflation and coarse grid correction applied to porous media flow / R. Nabben, C. Vuik // SIAM Journal on Numerical Analysis. — 2004. — Vol. 42, № 4. — P. 1631–1647.

Butyugin, D.S. Efficient iterative solvers for time-harmonic Maxwell equations using domain decomposition and algebraic multigrid / D.S. Butyugin // Journal of Computational Science. — 2012. — Vol. 3, № 6. — P. 480–485.

Бутюгин, Д.С. Параллельный предобуславливатель SSOR для решения задач электро-магнетизма в частотной области / Д.С. Бутюгин // Вычислительные методы и программирование. — 2011. — Т. 12, № 1. — С. 110–117.

Toward an h-independent algebraic multigrid method for Maxwell’s equations / J. Hu, R. Tuminaro, P. Bochev et al. // SIAM Journal on Scientific Computing. — 2005. — Vol. 27, № 5. — P. 1669–1688.

Published

2014-03-26

Issue

Section

Numerical Mathematics