Разработка графической оболочки для параллельных расчетов на базе платформы OpenFOAM

Abstract

1 Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, г. Миасс, Ильменский заповедник, 456317, Россия Графические интерфейсы являются важнейшим элементом человеко-компьютерного взаимодействия. Они обеспечивают формирование входных данных для программ и визуализацию результатов. Коммерческое ПО преимущественно поставляется со встроенными графическими средствами взаимодействия. При этом некоторые открытые программные решения, в частности, платформа OpenFOAM, лишены встроенных средств взаимодействия. Данная проблема сохраняет свою актуальность, поскольку существующие графические интерфейсы имеют недостатки.В настоящей работе представлен поэтапный процесс разработки графической оболочки для реализации взаимодействия пользователя с платформой OpenFOAM -постановки численных экспериментов применительно к задачам механики сплошных сред в режиме параллельного выполнения. Для достижения поставленной цели определен список задач и необходимых инструментов: язык программирования Python 3.5, фреймворк описания элементов интерфейса PyQt5, интегрированная среда разработки PyCharm.Приведены диаграммы, демонстрирующие взаимосвязь модулей программы, и механизм работы программы. Сформулированы результаты разработки и тестирования приложения на примере проекта одной из стандартных задач механики сплошных сред, входящих в дистрибутив платформы OpenFOAM. Сформулирована научная новизна исследования, в частности, сериализация параметров численного эксперимента с помощью модуля Pickle языка Python и таблиц БД в формате SQLite, возможность создания различных версий файлов с параметрами задач механики сплошных сред, возможность запуска консольных команд с помощью bash-скриптов. Определены практическая ценность работы и дальнейшие перспективы.Ключевые слова: численное моделирование, механика сплошных сред, параллельные вычисления, OpenFOAM, открытое ПО, графический интерфейс пользователя, язык программирования Python, библиотека PyQt, СУБД SQLite, bash-скриптинг. Abstract. Graphical interfaces are an essential element of human-computer interaction. They form input data for programs and visualize results. Commercial software mainly comes with built-in graphical interaction