LES OPTIONS DANS PFC

L'option Parallèle de PFC intègre les concepts MPI (Message Passing Interface). Elle permet d'échanger de façon simple et efficace des informations entre plusieurs fenêtres PFC. Cette option est applicable dans le cadre de l'utilisation de l'approche AC/DC, mais également lors de l'emploi de fonctions utilisateurs écrites en C++ (option CPPUDM). Elle donne ainsi la possibilité de créer des modèles de plus grandes dimensions en répartissant le modèle entre plusieurs processeurs distants ou intégrés à la même carte mère.

Des tests menés avec la version 3.1 de PFC3D sur des processeurs de type Pentium 4 cadencés à 2.26 GHz ont donné les résultats ci-dessous. Ces tests consistaient en la mise en place, dans un domaine parallélépipédique, de quelques dizaines de milliers de particules sur lesquelles 500 cycles de calcul étaient réalisés.

Le tableau ci-dessous indique le temps nécessaire pour effectuer ces 500 cycles sur un unique processeur, en fonction du nombre de particules modélisées.

Ce second tableau indique quant à lui les résultats obtenus en divisant le modèle en 2, 3 ou 4 parties également distribuées sur plusieurs processeurs.

L'efficacité est mesurée à partir de la relation suivante, où Tsingle et Tn représentent respectivement le temps nécessaire à la réalisation du test sur un unique processeur et sur N processeurs :

Cette option permet de modéliser les phénomènes de stockage et de conduction thermique, pouvant engendrer des déplacements relatifs des particules et le développement de forces induites, jusqu'à endommagement ou rupture du matériau. L'utilisateur a la possibilité de coupler ou non, le modèle thermique au modèle mécanique. Les déformations thermiques sont engendrées tant sur des modèles purement frottants que sur les modèles cohésifs utilisant des liaisons "Contact Bond" ou "Parallel Bond" entre les particules. Par ailleurs, une température peut être associée aux parois afin de reproduire des conditions aux limites thermiques sur les limites du modèle.

Propagation de chaleur dans un milieu semi-infini (cliquez sur l'image pour visualiser l'animation)

Par l'intermédiaire de cette option, l'utilisateur peut intégrer ses propres lignes de commande C++ à l'exécutable PFC, soit pour accélérer les temps de calcul en rédigeant ses fonctions FISH en C++, soit pour ajouter ses propres modèles de comportement à PFC. Les temps de simulation sont habituellement réduits d'un facteur 10 par rapport à une programmation FISH traditionnelle. L'utilisateur a également accès aux modèles de comportement développés par d'autres utilisateurs PFC^2D/3D. Pour cela, il doit se connecter à notre site web http://www.itasca-udm.com/. Ces deux fonctionnalités sont vendues dans la même option, et nécessitent l'utilisation du compilateur « Visual C++ 2005 ».

Cette option permet à l'utilisateur de simuler l'interaction entre un milieu granulaire saturé et un fluide incompressible, par réalisation d'un couplage biunivoque. Un maillage parallélépipédique régulier et fixe se superpose au modèle discret afin de résoudre les équations d'écoulement sur chacune des zones du maillage : des forces d'écoulement, fonctions du gradient de pression, sont appliquées sur les particules, et la variation de porosité engendrée par le déplacement des particules modifie le gradient de pression. Ce schéma peut être appliqué à de nombreux problèmes de géotechnique, tels que les problèmes de sédimentation, de transport de sable, de lits fluidisés et de convoyage pneumatique.

Modélisation d'un lit fluidisé. Mouvement des particules et vitesse du fluide (cliquez sur l'image pour visualiser l'animation)

L'interface graphique Iv est une alternative à la fenêtre traditionnelle de type Windows. Elle utilise OpenGL qui augmente de façon spectaculaire la vitesse d'affichage des graphiques. Iv permet une représentation plus rapide et offre de nouvelles options de visualisation telles que la transparence et le choix de l'orientation de la source lumineuse, pour un rendu 3D plus précis.

Interface traditionnelle

Interface Iv