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粒子加速器航跡場の3次元時間領域境界要素法MPI並列処理解析

机译:粒子加速器航迹场の3次元时间领域境界要素法MPI并列处理解析

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摘要

The time domain boundary element method (TDBEM) has some advantages of open boundary problems, coupling problems with particle dynamics comparing with the FDTD method in electromagnetic microwave simulations. However the TDBEM has also serious problems of heavy calculation and large required memory especially in three dimensional analysis. To aim to solve these problems of calculation cost, MPI parallel processing scheme and memory reduction method by matrix compression for 3D TDBEM are presented in this paper.%近年のスーパーコンピュータのメモリの大容量化を背景に,これまで取り扱いが不可能であった3次元時間領域境界要素法によるマイクロ波シミュレーションを実用に近づけるべく,同スキームの行列の圧縮格納によるメモリ削減,およびMPI並列化方法について検討した. 粒子加速器航跡場解析を例に実際にこれらを適用し,十分実用的な3次元数値モデルが取り扱えることを確認した.
机译:时域边界元方法(TDBEM)与电磁微波模拟中的FDTD方法相比,具有开放边界问题,与粒子动力学的耦合问题等优点,但是TDBEM还存在严重的问题,特别是在三维空间中存在计算量大和所需内存大的问题为了解决这些计算成本问题,本文提出了3D TDBEM的MPI并行处理方案和基于矩阵压缩的内存减少方法。%到目前为止,由于最近超级计算机的内存容量增加。为了将不可能进行的3D时域边界元法的微波模拟投入实际应用,我们通过压缩和存储该方案的矩阵和MPI并行化方法研究了内存减少。我们以粒子加速器尾场分析为例实际应用了这些方法,并确认可以处理足够实用的3D数值模型。

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