DualSPHysics — это вычислительный пакет для моделирования гидродинамики со свободной поверхностью и взаимодействия жидкость‑твердое тело, основанный на методе сглаженных частиц (Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH). Проект реализован на языках C++ и CUDA с опциональной поддержкой параллелизма через OpenMP и предназначен для численного моделирования волн, прорывов дамб, шлошинга, ударов волны о сооружения и других задач в прибрежной и гражданской гидротехнике. Архитектура программного обеспечения ориентирована на эффективное использование графических процессоров для ускорения расчётов и на гибкую конфигурацию сценариев моделирования.
В документации и сообществах DualSPHysics описывается как инструмент, сочетающий физически обоснованные численные схемы и практические средства подготовки входных условий, сеток частиц и обработки результатов. Пакет включает набор методов для задания начальных условий, описания геометрии твёрдых тел, задания граничных условий и постобработки данных для анализа полей давления, скорости и траекторий частиц. Если какие‑то специфические детали реализации или отдельные версии недоступны в общедоступных источниках, это отражается в официальных релизах и сопроводительной документации проекта.
- Методология: реализация SPH для моделирования несжимаемых или слабо сжимаемых жидкостей с учётом взаимодействия с твёрдыми телами.
- Параллелизм: поддержка вычислений на GPU через CUDA и многопоточного выполнения на CPU через OpenMP для ускорения расчётов.
- Гибкость геометрии: инструменты для задания подвижных и неподвижных твёрдых тел, сложных временных и пространственных граничных условий.
- Сценарии применения: моделирование волн, прорывов дамб, шлошинга, ударных волн и взаимодействия с береговыми или морскими сооружениями.
- Предобработка и постобработка: утилиты для генерации начальных распределений частиц, импорта геометрии и экспорта результатов для визуализации и анализа.
- Верификация и валидация: набор тестовых задач и сравнений с эталонными экспериментами и теоретическими решениями для оценки точности и стабильности моделей.
- Настраиваемость: параметры схемы сглаживания, модель вязкости, размер шага по времени и критерии адаптации для конкретных прикладных задач.
- Производительность: оптимизации для больших чисел частиц и масштабируемость на современных вычислительных платформах.
- Документация и примеры: коллекция примеров моделирования типичных гидродинамических событий и руководств по запуску симуляций.
- Ограничения: как и в любых частицевых методах, численные артефакты и требования к разрешению частиц влияют на точность; для некоторых задач может потребоваться значительное вычислительное время и настройка параметров.