Tiger Team Projects

The following enumeration provides an overview of collaborations between members of the bwHPC-S5 team and scientists, i.e. tiger teams. To apply for support by a tiger team, click

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Tiger Team: tt-petsc-moose

Bereitstellung von PETSc und MOOSE zur 3D-Modellierung von Batterien

Der Initiator des Tigerteams ist Doktorand am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und wird von Prof. Dr. Kamlah betreut. Der Inhalt der Arbeit betrifft die Phasenfeldmodellierung von multiphysikalischen Vorgängen in Batterien. Im Detail beschäftigt sich das Projekt mit der Kopplung von Cahn-Hilliard-Diffusion und endlicher Verformungselastizität in den Elektrodenpartikeln von Lithium-Ionen/Natrium-Ionen-Batterien. Ziel ist es, die Phasentrennung, die Verformung und den Spannungsverlauf in den Elektrodenpartikeln während des Entladens oder Ladens zu erforschen. Dazu wird das Softwarepaket MOOSE (Multiphysics Object Oriented Simulation Environment) verwendet. MOOSE (Entwickler: Idaho National Laboratory, USA) ist eine objektorientierte C++ Umgebung für die Entwicklung eng gekoppelter Multiphysik-Löser. MOOSE nutzt dabei die Softwarepakete PETSc und libMesh, um eine Finite-Elemente-Diskretisierung bereitzustellen.

Das Tigerteam hat zunächst PETSc und MOOSE auf dem Cluster JUSTUS installiert um die Kompatibilität der Software für unterschiedliche Kombinationen von Compilern und MPI-Bibliotheken zu untersuchen. Dabei stellte sich heraus, dass PETSc in der Version 3.8.3 sowie GCC und Open MPI (beide in aktueller Version, d.h. 8.2 und 3.1) optimal zusammen mit MOOSE harmonieren. Von einer MOOSE-Installation mit GCC 7.1 und Open MPI 2.1 raten wir jedoch ab, dabei kam es zu Fehlern bei der Erstellung von libMesh. Anschließend wurde PETSc auf dem bwUniCluster installiert. Diese Installation wurde auch anderen Nutzern zur Verfügung gestellt - durch eine entsprechende Module-Datei. Der Benutzer vom KIT hat eine detaillierte Beschreibung bekommen, wie er die aktuelle Version von MOOSE installieren kann. Nach Rückmeldung, dass die Software-Installation nach Beschreibung abgelaufen ist und einwandfrei funktioniert, wurde das Tigerteam erfolgreich abgeschlossen.

Mitglieder des Tiger-Teams: Institut für Angewandte Materialien, Karlsruher Institut für Technologie; Kompetenzzentrum für computergestützte Chemie und Quantenwissenschaften, Universität Ulm; Kompetenzzentrum Ingenieurwissenschaften, Karlsruher Institut für Technologie.

Status: abgeschlossen.