Cosimulation

Effiziente Zeitbereichssimulation gekoppelter Probleme

Klassische Zeitintegrationsmethoden lösen in jedem Zeitschritt für alle Unbekannten auf einmal. Dies kann für große Gleichungssysteme sehr ineffizient oder unmöglich werden, insbesondere wenn das System aus einem gekoppelten Problem stammt. Dies ist typischerweise ein System von (partiell-differentiell-algebraischen) Gleichungen, das aus Teilproblemen mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht. Häufig beschreibt das Teilproblem verschiedene physikalische Effekte („Multiphysik“), zum Beispiel elektromagnetische und Wärmeleitung. Die Teilprobleme werden durch Kopplungsbedingungen (Verbindung von „Eingängen“ und „Ausgängen“) miteinander verbunden. Häufig entwickeln sich die verschiedenen Phänomene mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Zeit und Raum („Multiskalen Problem“). Co-Simulationsmethoden zielen darauf ab, diese Systeme effizienter zu lösen, z.B. auf Basis von Iterationen.

Literatur

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