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A Unified and Memory Efficient Framework for Simulating Mechanical Behavior of Carbon Nanotubes

Burger, Michael ; Bischof, Christian ; Schröppel, Christian ; Wackerfuß, Jens (2021)
A Unified and Memory Efficient Framework for Simulating Mechanical Behavior of Carbon Nanotubes.
International Conference on Computational Science (ICCS 2015). Reykjavík, Iceland (01.06.2015-03.06.2015)
doi: 10.26083/tuprints-00019380
Konferenzveröffentlichung, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Carbon nanotubes possess many interesting properties, which make them a promising material for a variety of applications. In this paper, we present a unified framework for the simulation of the mechanical behavior of carbon nanotubes. It allows the creation, simulation and visualization of these structures, extending previous work by the research group “MISMO” at TU Darmstadt. In particular, we develop and integrate a new matrix-free iterative solving procedure, employing the conjugate gradient method, that drastically reduces the memory consumption in comparison to the existing approaches. The increase in operations for the memory saving approach is partially offset by a well scaling shared-memory parallelization. In addition the hotspots in the code have been vectorized. Altogether, the resulting simulation framework enables the simulation of complex carbon nanotubes on commodity multicore desktop computers.

Typ des Eintrags: Konferenzveröffentlichung
Erschienen: 2021
Autor(en): Burger, Michael ; Bischof, Christian ; Schröppel, Christian ; Wackerfuß, Jens
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: A Unified and Memory Efficient Framework for Simulating Mechanical Behavior of Carbon Nanotubes
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2021
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2015
Verlag: Elsevier
Veranstaltungstitel: International Conference on Computational Science (ICCS 2015)
Veranstaltungsort: Reykjavík, Iceland
Veranstaltungsdatum: 01.06.2015-03.06.2015
DOI: 10.26083/tuprints-00019380
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19380
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Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

Carbon nanotubes possess many interesting properties, which make them a promising material for a variety of applications. In this paper, we present a unified framework for the simulation of the mechanical behavior of carbon nanotubes. It allows the creation, simulation and visualization of these structures, extending previous work by the research group “MISMO” at TU Darmstadt. In particular, we develop and integrate a new matrix-free iterative solving procedure, employing the conjugate gradient method, that drastically reduces the memory consumption in comparison to the existing approaches. The increase in operations for the memory saving approach is partially offset by a well scaling shared-memory parallelization. In addition the hotspots in the code have been vectorized. Altogether, the resulting simulation framework enables the simulation of complex carbon nanotubes on commodity multicore desktop computers.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-193809
Zusätzliche Informationen:

Erscheint auch in: Procedia Computer Science, Volume 51, pages 413-422, ISSN: 1877-0509

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 20 Fachbereich Informatik
20 Fachbereich Informatik > Scientific Computing
Exzellenzinitiative
Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen
Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen > Graduate School of Computational Engineering (CE)
Zentrale Einrichtungen
Zentrale Einrichtungen > Hochschulrechenzentrum (HRZ)
Zentrale Einrichtungen > Hochschulrechenzentrum (HRZ) > Hochleistungsrechner
Hinterlegungsdatum: 27 Aug 2021 08:19
Letzte Änderung: 30 Aug 2021 06:51
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