Das PACE3D-Softwarepaket

Pace3D (Parallel Algorithms for Crystal Evolution in 3D) ist ein modulares Softwarepaket für großskalige parallele (3D+t) Simulationen von Phasenumwandlungsprozessen und Mikrostrukturausbildungen in mehrkomponentigen, mehrphasigen und polykristallinen Materialsystemen, unter Berücksichtigung multiphysikalischer Einflussgrößen wie Wärme- und Stoffdiffusion, Strömung, Thermo-/Chemo-Mechanik, Elektrochemie und Magnetismus.

Weiterhin enthält das Softwarepaket Pace3D ein umfangreiches Kompendium an Pre- und Postprocessing-Algorithmen sowie Visualisierungsmethoden mit Programmierschnittstellen zur Datenvorbereitung und Datenanalyse der dynamischen Mikrostrukturentwicklung. Die Data-Science-Methoden sind als Workflows kombinierbar und werden in der Forschungsdateninfrastruktur Kadi4Mat unter FAIR-Prinzipien zur nachhaltigen Anwendung zur Verfügung gestellt.
Das Framework wird unter der Verwendung der Versionsverwaltung GIT kontinuierlich weiterentwickelt und enthält diverse Möglichkeiten der Dokumentation für Entwickler und Anwender.

Das PACE3D-Softwarepaket enthält Module zur Lösung verschiedener Anwendungen:

• Phasenfeldmodelle für Gefügeausbildungen in mehrkomponentigen und mehrphasigen Materialien
• CFD-Löser zur Modellierung von Fluidströmungsprozessen, basierend auf den Navier-Stokes-Gleichungen und auf der Lattice-Boltzmann-Methode
• Festkörpermechanik
• Mikromagnetismus
• Elektrische Felder
• Das große chemische Potential und das große elastische Potential