Utvärderingen av vågornas påverkan på djuphavsoljeriggar har underlättats av en A*STAR-utvecklad beräkningsteknik som borde öka livslängden för flytande plattformar och göra dem billigare att tillverka.

Oljeplattformar och vindkraftverk till havs ligger konventionellt säkert på havsbotten. Men om de ska verka på djupare vatten, flytande strukturer krävs. Med tanke på de enorma investeringar som behövs för att bygga och placera dessa plattformar, det är viktigt att de tål vågor, stormar och till och med tsunami. Potentiella konstruktioner testas vanligtvis genom att bygga en modell och testa den i en vågtank - men det är dyrt, och resultat som erhålls under sådana kontrollerade förhållanden är inte alltid överförbara till havs.

Datorsimuleringar ger ett billigare tillvägagångssätt. Den snabba utvecklingen av högpresterande datorer har gjort det möjligt att lösa de komplicerade tredimensionella olinjära ekvationerna som beskriver vätskeflöde runt och genom ett komplext arrangemang av objekt. Men beräkningarna är tidskrävande, och ingenjörer måste ofta göra en kompromiss mellan noggrannhet och effektivitet. För att hantera denna avvägning, Xin Lu och medarbetare från A*STAR Institute of High Performance Computing utvecklade en metod som minskade datortiden genom att bygga på en teknik som kallas domännedbrytning.

Deras metod delar upp det område som ska simuleras i underdomäner där olika typer av beräkningar utförs:en nära -fält -underdomän där den viskösa flödesmodellen tillämpas, och en fjärrfältdomän där en modell som beräknar systemets potentiella energi tillämpas. Beräkningsansträngningen per underdomän är mycket mindre än hela domänen, men att koppla ihop underdomänerna är svårt. Lu och teamet uppnådde denna koppling genom att överlappa regionerna i vad de kallar buffertzoner. "Denna överlappade zonteknik eliminerar behovet av sub-iteration i varje steg, vilket påskyndar modelleringen, "förklarar Lu.

Teamet använder sin överlappande teknik för sönderdelning av domän för att modellera utbredningen av en ensam våg, för att mäta vågens påverkan på en delvis nedsänkt kropp och för att återskapa en våg när den går sönder på en strand. "Denna nya metod kan leverera jämförbara resultat på bara hälften eller till och med en tredjedel av den ursprungliga datortiden, "säger Lu." Och när den är optimerad, beräkningstiden förväntas minska ytterligare med 80 procent."