Open AccessEfficient algorithm for solving the system of Allen–Cahn and Cahn–Hilliard equations: modeling the sintering process
Author(s) -
Dmitry Prokhorov,
Y. Bazaikin,
Vadim Lisitsa
Publication year - 2022
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v23r206
Subject(s) - xeon , sintering , computation , process (computing) , xeon phi , computer science , algorithm , parallel computing , node (physics) , work (physics) , computational science , materials science , physics , thermodynamics , metallurgy , quantum mechanics , operating system
В работе представлен алгоритм решения системы уравнений Аллена–Кана и Кана–Хиллиарда, которая описывает процесс спекания. Алгоритм не требует значительных по мощности вычислительных ресурсов и позволяет выполнить моделирование процесса спекания большого количества отдельных частиц на вычислительном узле с процессором Intel Xeon E5 2697 v3 и графическим ускорителем NVIDIA K40 за приемлемое время. Проведены эксперименты по моделированию спекания сорбентоподобных структур — упаковок сферических частиц, и на них показана эффективность алгоритма. In this work, we present an algorithm for solving the system of Allen–Cahn and Cahn–Hilliard equations, which describes the process of sintering. The algorithm does not require significant computational resources and makes possible the sintering simulating of a large number of grains using a computation node with an Intel Xeon E5 2697 v3 CPU and an NVIDIA K40 GPU in a reasonable time. Experiments were carried out to simulate the sintering of sorbent-like structures (packings of spherical particles), for which the efficiency of the algorithm was shown.