A scalable parallel Stokesian Dynamics method for the simulation of colloidal suspensions
A scalable parallel Stokesian Dynamics method for the simulation of colloidal suspensions
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用于模拟胶体悬浮液的可扩展并行斯托克斯动力学方法
DOI：
10.1016/j.cpc.2016.03.017
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
W. Dörfler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Bülow;P. Hamberger;H. Nirschl;W. Dörfler
我们发展了一种有效的胶体悬浮液数值模拟的新方法。这种方法是专门设计的，特别适合并行代码执行，但它也可以应用于单核程序。它将Stokesian动力学方法与广泛使用的Barnes-Hut算法的变体相结合，以降低计算成本。这种组合和该方法固有的并行化使得在几天内模拟大量粒子成为可能。精度水平可以由用户确定，并且受所用多极展开的截断的限制。与原来的Stokesian动力学方法相比，对于强聚集粒子的稀相悬浮液，复杂性可以从O(N2)降低到线性复杂性，N是粒子的数目。对于稠密悬浮液中的非聚集颗粒，复杂性取决于颗粒构型，介于O(N)和O(Pnp，max 2)之间，其中P分别是所用过程的数目，np，max=⌈N/P⌉。
We have developed a new method for the efficient numerical simulation of colloidal suspensions. This method is designed and especially well-suited for parallel code execution, but it can also be applied to single-core programs. It combines the Stokesian Dynamics method with a variant of the widely used Barnes–Hut algorithm in order to reduce computational costs. This combination and the inherent parallelization of the method make simulations of large numbers of particles within days possible. The level of accuracy can be determined by the user and is limited by the truncation of the used multipole expansion. Compared to the original Stokesian Dynamics method the complexity can be reduced from O (N 2) to linear complexity for dilute suspensions of strongly clustered particles, N being the number of particles. In case of non-clustered particles in a dense suspension, the complexity depends on the particle configuration and is between O (N) and O (P n p, max 2), where P is the number of used processes and n p, max=⌈ N/P⌉, respectively.
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DOI：
--
发表时间：
1996
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影响因子：
--
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通讯作者：
Guobiao Mo
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通讯作者：
W. Dörfler