面向动脉粥样硬化斑块生长数值模拟的并行时间步进
数值分析
2023-08-09 v2 数值分析
摘要
动脉粥样硬化斑块生长的数值模拟在计算上令人望而却步，因为它涉及特征时间尺度为毫秒到秒的复杂心血管流固耦合（FSI）问题，以及由反应-扩散方程控制、历时数月的斑块生长过程。在本工作中，我们将时间均匀化方法（将问题分离为微尺度上计算昂贵的 FSI 问题与宏尺度上的反应-扩散问题）与并行时间步进算法相结合。文献中发现，并行时间步进算法在直接应用于 FSI 问题时表现不佳。为规避此问题，将 parareal 算法应用于宏尺度反应-扩散问题而非微尺度 FSI 问题。我们研究 parareal 算法粗传播子的修正，以进一步减少需求解的昂贵微尺度问题数量。这些途径基于串行模拟在详尽数值研究中进行了测试。
引用
@article{arxiv.2203.06526,
title = {Towards parallel time-stepping for the numerical simulation of atherosclerotic plaque growth},
author = {Stefan Frei and Alexander Heinlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06526},
year = {2023}
}