VSim - VSim

Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto problémech na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) tento článek obsahuje obsah, který je napsán jako reklama. Prosím pomozte vylepši to odstraněním propagační obsah a nevhodné externí odkazy, a přidáním encyklopedického obsahu napsaného z a neutrální hledisko. (Březen 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) tento článek se mohou příliš spoléhat na zdroje příliš úzce souvisí s tématem, což potenciálně brání tomu, aby článek byl ověřitelný a neutrální. Prosím pomozte vylepši to jejich nahrazením vhodnějšími citace na spolehlivé, nezávislé zdroje třetích stran. (Březen 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

VSim

Logo pro Tech-X
Vyvinul	Tech-X Corporation
Poslední vydání	10.0.1 (20. září 2019; Před 13 měsíci (2019-09-20))

VSim^[1] je multiplatformní (Windows, Linux a macOS) výpočetní rámec pro vícefyziku, včetně elektrodynamiky v přítomnosti kovových a dielektrických tvarů, stejně jako se samostatnými nabitými částicemi a tekutinami nebo bez nich. VSim přichází s VSimComposer, plně vybavené grafické uživatelské rozhraní pro vizuální nastavení jakékoli simulace, včetně importu geometrie CAD a / nebo přímé konstrukce geometrie. S VSimComposermůže uživatel spouštět skripty pro analýzu dat a vizualizovat výsledky v jedné, dvou nebo tří dimenzích. VSim počítá pomocí mocných Vorpal výpočetní engine, který byl použit k simulaci dynamiky elektromagnetické systémy, plazmy, a řídké i husté plyny. VSim se používá k modelování základní elektromagnetiky a fyziky plazmatu, komplexních kovových a dielektrických tvarů, fotonika, vakuová elektronika včetně multipaktorové efekty, laserové zrychlení probuzení, plazmové trysky, a fúze plazmy.

The Vorpal výpočetní engine je vysoce flexibilní. Je libovolný rozměrný, což znamená, že jej lze spustit v jedné, dvou nebo tří dimenzích. Může být spuštěn v plně elektromagnetickém režimu pomocí FDTD algoritmus nebo s elektrostaticky nebo magnetostaticky vypočítanými poli. Nabité a neutrální částice v Vorpal mohou být reprezentovány tekutinou nebo kineticky pomocí OBR algoritmus v obou případech soběstačně. Pole a částice mohou interagovat s libovolně tvarovanými strukturami, včetně vodičů, absorbérů částic, reflektorů a mnoha dalších. Přesnost je udržována pomocí technik cut-cell. Výpočetní doménou mohou být periodické nebo mimické hranice v nekonečnu pomocí PML nebo jiné okrajové podmínky odchozí vlny. Vorpal výstup dat v HDF5 (Hierarchický formát dat ), což je VizSchema^[2] v souladu.

Vstup

Simulace lze snadno nastavit v VSimComposer panel nastavení. Tvary lze importovat nebo konstruovat, materiály lze přiřadit k tvarům, přidat pole a částice a vybrat algoritmy. VSimComposer poté vypíše vstupní soubor vhodný pro použití v Vorpal výpočetní engine.

Pro větší flexibilitu lze vstupní soubor zapisovat přímo. Zde má uživatel úplnou kontrolu nad fyzikálními veličinami, které mají být zahrnuty do simulace, včetně nízkoúrovňové kontroly nad algoritmy a řešiteli. Uživatel může určit dynamiku částic jako plně relativistickou, nerelativistickou, nemagnetizovanou nebo jinou. Ve vstupním souboru jsou k dispozici další srážky mezi elektrony, ionty a neutrálními plyny (neutrální plyny jsou reprezentovány buď tekutinami, nebo částicemi), včetně operací samostřižení a kombinování. Rovněž lze zahrnout ionizaci pole. Lze modelovat pokročilé povrchové interakce, včetně uživatelem definované sekundární emise elektronů, rozprašování a povrchového nabíjení. Paralelní dekompozici lze také zadat ručně pro vysoce výkonné aplikace.

VSimSetup

Konstruktivní objemová geometrie ve VSim

Výkon motoru

VSim lze spustit z jeho VSimComposer GUI rozhraní nebo vyvolané z příkazového řádku. Paralelní verze VSim běží na systémech, které podporují rozhraní pro předávání zpráv (MPI ). Vstup do VSim je provedeno prostřednictvím XML podobné soubory používané k vytváření simulačních objektů. Makro preprocesor založený na Pythonu, txpp.py, lze použít ke generování vstupních souborů, které uživatelům umožňují nastavit jejich simulace pomocí matematických funkcí, proměnných substitucí, maker a smyček.

Analýza dat

Vygenerovaná data lze analyzovat pomocí kteréhokoli z integrovaných analyzátorů nebo mohou uživatelé psát své vlastní analyzátory v libovolném jazyce. Integrované analyzátory poskytují výstupní data ve formě VizSchema pro okamžitou vizualizaci v VSimComposer vizualizační podokno. Pro analyzátory napsané v Pythonu poskytuje VSim balíček VsH5, který usnadňuje zápis výstupu ve VizSchema.

Vizualizace

Vorpal výstupní soubory lze vizualizovat uvnitř VSimComposer. Pozemky zahrnují ty pro data částic, data pole a simulační geometrii, s řádky pro kontrolu kritických variací. Vizualizace uvnitř VSimComposer je dosaženo vložením mocných Návštěva nástroj, který si uživatelé mohou stáhnout pro konkrétnější vizualizace. Použití balíčku VsH5 spolu s populárními nástroji Pythonu, jako je matplotlib, umožňuje vytváření vysoce kvalitních grafů připravených k publikaci.

Úspěchy v objevování a designu

V době psaní tohoto článku VSim a jeho Vorpal výpočetní engine byl citován více než 700krát, s průměrem 50 citací ročně, což z něj dělá nejcitovanější výpočetní plazmovou aplikaci se svými schopnostmi. VSim se zasloužil o vědecký objev a konstrukční design, což vedlo k úspěchu mnoha uživatelů.

Rozvíjející se schopnosti

VSim je v neustálém a rychlém vývoji. Vysoce výkonné výpočetní možnosti napříč všemi výpočetními zařízeními, včetně GPU a mnohojádrových, budou k dispozici v prostředí paralelních počítačů. Schopnost používat konformní hranice s jakýmkoli souřadným systémem je plánována pro VSim-10. Pro front-end se vyvíjí pokračující snadné používání a vylepšené výchozí hodnoty, VSimComposer,

Viz také

• Seznam článků o plazmě (fyzice)

Reference