Scalable block preconditioners for saturated thermo-hydro-mechanics problems

Advanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences

Research Article

Carola Kruse¹  Daniel Ruiz¹  Nicolas Tardieu²  Ana C. Ordonez²  Sylvie Granet² 

[1] Cerfacs, 42 Av. Gaspard Coriolis, 31100, Toulouse, France;EDF/R & D, IMSIA UMR EDF-CNRS-CEA-ENSTA 9219, Bd Gaspard Monge, 91120, Palaiseau, France;

关键词: Multiphysics;    Preconditioning;    Finite element;    High performance computing;   

DOI  :  10.1186/s40323-023-00245-z

 received in 2022-07-13, accepted in 2023-05-04,  发布年份 2023

来源: Springer

【 摘 要 】

We are interested in the modelling of saturated thermo-hydro-mechanical (THM) problems that describe the behaviour of a soil in which a weakly compressible fluid evolves. It is used for the evaluation of the THM impact of high-level activity radioactive waste exothermicity within a deep geological disposal facility. We shall present the definition of a block preconditioner with nested Krylov solvers for the fully coupled THM equations. Numerical results reflect the good performance of the proposed preconditioners that show to be weakly scalable until more than 2000 cores and more than 1 billion degrees of freedom. Thanks to their performance and robustness, a real waste storage problem on a scale, to our knowledge, unprecedented in the field, can be addressed.

【 授权许可】

CC BY   
© The Author(s) 2023

【 图 表 】

40517_2023_252_Article_IEq51.gif

40517_2023_252_Article_IEq50.gif

40517_2023_252_Article_IEq49.gif

40517_2023_252_Article_IEq48.gif

40517_2023_252_Article_IEq47.gif

40517_2023_252_Article_IEq46.gif

40517_2023_252_Article_IEq45.gif

40517_2023_252_Article_IEq43.gif

40517_2023_252_Article_IEq42.gif

40517_2023_252_Article_IEq41.gif

40517_2023_252_Article_IEq40.gif

40517_2023_252_Article_IEq37.gif

40517_2023_252_Article_IEq35.gif

Fig. 2

40517_2023_252_Article_IEq33.gif

Fig. 1

40517_2023_252_Article_IEq31.gif

40517_2023_252_Article_IEq30.gif

40517_2023_252_Article_IEq29.gif

Fig. 3

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 19

Fig. 18

Fig. 12

Fig. 2

Fig. 4

Fig. 16

Fig. 1

Fig. 3

Fig. 14

Fig. 3

Fig. 13

Fig. 12

Fig. 1

Fig. 11

42004_2023_911_Article_IEq62.gif

Fig. 10

42004_2023_911_Article_IEq60.gif

Fig. 9

Fig. 7

Fig. 7

Fig. 6

Fig. 2

Fig. 5

Fig. 9

Fig. 1

42004_2023_911_Article_IEq48.gif

Fig. 5

Fig. 4

Fig. 3

Fig. 2

Fig. 1

42004_2023_911_Article_IEq8.gif

Fig. 7

Fig. 2

Fig. 1

40854_2023_495_Article_IEq32.gif

Fig. 9

Fig. 1

12302_2023_750_Article_IEq9.gif

12302_2023_750_Article_IEq8.gif

Fig. 4

Fig. 6

Fig. 8

Fig. 2

40854_2023_495_Article_IEq22.gif

Fig. 1

Fig. 10

Fig. 1

12302_2023_750_Article_IEq5.gif

42004_2023_932_Article_IEq5.gif

Fig. 8

Fig. 3

Fig. 3

Fig. 7

40538_2023_419_Article_IEq1.gif

Fig. 3

Fig. 2

Fig. 1

12864_2023_9424_Article_IEq11.gif

Fig. 6

Fig. 4

Fig. 3

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

13046_2023_2715_Article_IEq1.gif

12864_2023_9407_Article_IEq46.gif

Fig. 4

Fig. 6

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 1

Fig. 2

42004_2023_932_Article_IEq2.gif

12864_2023_9424_Article_IEq2.gif

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 7

Fig. 7

Fig. 7

Fig. 1

Fig. 3

Fig. 5

Fig. 4

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 2

Fig. 1

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 3

Fig. 1

Fig. 3

Fig. 2

Fig. 2

Fig. 1

Fig. 3

Fig. 6

Fig. 5

Fig. 1

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq83.gif

40517_2023_259_Article_IEq82.gif

Fig. 4

40517_2023_259_Article_IEq79.gif

40517_2023_259_Article_IEq78.gif

40517_2023_259_Article_IEq77.gif

40517_2023_259_Article_IEq76.gif

40517_2023_259_Article_IEq75.gif

Fig. 3

40517_2023_259_Article_IEq73.gif

40517_2023_259_Article_IEq72.gif

40517_2023_259_Article_IEq71.gif

40517_2023_259_Article_IEq70.gif

Fig. 2

40517_2023_259_Article_IEq67.gif

40517_2023_259_Article_IEq62.gif

40517_2023_259_Article_IEq61.gif

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq58.gif

40517_2023_259_Article_IEq57.gif

40517_2023_259_Article_IEq88.gif

40517_2023_259_Article_IEq87.gif

40517_2023_259_Article_IEq56.gif

40517_2023_259_Article_IEq54.gif

40517_2023_259_Article_IEq53.gif

40517_2023_259_Article_IEq86.gif

40517_2023_259_Article_IEq52.gif

Fig. 4

40517_2023_259_Article_IEq51.gif

Fig. 2

40517_2023_259_Article_IEq90.gif

40517_2023_259_Article_IEq89.gif

40517_2023_259_Article_IEq48.gif

40517_2023_259_Article_IEq85.gif

40517_2023_259_Article_IEq84.gif

40517_2023_259_Article_IEq46.gif

40517_2023_259_Article_IEq45.gif

Fig. 2

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq42.gif

40517_2023_259_Article_IEq41.gif

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq36.gif

40517_2023_259_Article_IEq35.gif

Fig. 2

40517_2023_259_Article_IEq32.gif

40517_2023_259_Article_IEq31.gif

40517_2023_259_Article_IEq30.gif

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq28.gif

40517_2023_259_Article_IEq27.gif

Fig. 2

Fig. 1

42004_2023_919_Article_IEq176.gif

40517_2023_259_Article_IEq25.gif

Fig. 4

Fig. 1

40517_2023_259_Article_IEq19.gif

40517_2023_259_Article_IEq18.gif

40517_2023_259_Article_IEq17.gif

40517_2023_259_Article_IEq16.gif

40517_2023_259_Article_IEq15.gif

Fig. 3

40517_2023_259_Article_IEq13.gif

Fig. 2

40517_2023_259_Article_IEq11.gif

40517_2023_259_Article_IEq8.gif

40517_2023_259_Article_IEq7.gif

40517_2023_259_Article_IEq6.gif

40517_2023_259_Article_IEq5.gif

13011_2023_540_Article_IEq19.gif

Fig. 2

40517_2023_259_Article_IEq2.gif

40517_2023_259_Article_IEq1.gif

13011_2023_540_Article_IEq14.gif

Fig. 1

13011_2023_540_Article_IEq10.gif

Fig. 7

13011_2023_540_Article_IEq7.gif

13011_2023_540_Article_IEq6.gif

13011_2023_540_Article_IEq5.gif

Fig. 1

Fig. 1

13011_2023_540_Article_IEq3.gif

Fig. 12

13011_2023_540_Article_IEq1.gif

42004_2023_919_Article_IEq130.gif

Fig. 1

Fig. 11

Fig. 10

Fig. 7

41116_2023_37_Article_IEq177.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq283.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq279.gif

41116_2023_37_Article_IEq277.gif

41116_2023_37_Article_IEq275.gif

41116_2023_37_Article_IEq273.gif

41116_2023_37_Article_IEq272.gif

41116_2023_37_Article_IEq271.gif

41116_2023_37_Article_IEq269.gif

41116_2023_37_Article_IEq252.gif

41116_2023_37_Article_IEq251.gif

41116_2023_37_Article_IEq250.gif

41116_2023_37_Article_IEq249.gif

41116_2023_37_Article_IEq248.gif

41116_2023_37_Article_IEq246.gif

41116_2023_37_Article_IEq245.gif

41116_2023_37_Article_IEq236.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq234.gif

41116_2023_37_Article_IEq233.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq231.gif

41116_2023_37_Article_IEq230.gif

41116_2023_37_Article_IEq229.gif

41116_2023_37_Article_IEq228.gif

41116_2023_37_Article_IEq227.gif

41116_2023_37_Article_IEq226.gif

41116_2023_37_Article_IEq225.gif

41116_2023_37_Article_IEq224.gif

41116_2023_37_Article_IEq223.gif

41116_2023_37_Article_IEq222.gif

41116_2023_37_Article_IEq221.gif

41116_2023_37_Article_IEq220.gif

41116_2023_37_Article_IEq219.gif

41116_2023_37_Article_IEq218.gif

41116_2023_37_Article_IEq217.gif

41116_2023_37_Article_IEq216.gif

41116_2023_37_Article_IEq215.gif

41116_2023_37_Article_IEq214.gif

Fig. 3

41116_2023_37_Article_IEq213.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq210.gif

Fig. 4

41116_2023_37_Article_IEq208.gif

Fig. 5

Fig. 3

41116_2023_37_Article_IEq194.gif

41116_2023_37_Article_IEq193.gif

Fig. 1

Fig. 1

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq189.gif

41116_2023_37_Article_IEq188.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq187.gif

41116_2023_37_Article_IEq186.gif

Fig. 1

Fig. 4

41116_2023_37_Article_IEq183.gif

41116_2023_37_Article_IEq182.gif

41116_2023_37_Article_IEq181.gif

Fig. 2

41116_2023_37_Article_IEq179.gif

41116_2023_37_Article_IEq178.gif

41116_2023_37_Article_IEq175.gif

41116_2023_37_Article_IEq173.gif

41116_2023_37_Article_IEq172.gif

41116_2023_37_Article_IEq171.gif

Fig. 2

Fig. 4

41116_2023_37_Article_IEq168.gif

41116_2023_37_Article_IEq167.gif

Fig. 6

Fig. 2

Fig. 2

41116_2023_37_Article_IEq163.gif

41116_2023_37_Article_IEq161.gif

41116_2023_37_Article_IEq160.gif

41116_2023_37_Article_IEq159.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq155.gif

41116_2023_37_Article_IEq154.gif

41116_2023_37_Article_IEq153.gif

41116_2023_37_Article_IEq152.gif

41116_2023_37_Article_IEq151.gif

41116_2023_37_Article_IEq149.gif

41116_2023_37_Article_IEq148.gif

41116_2023_37_Article_IEq147.gif

Fig. 1

41116_2023_37_Article_IEq145.gif

41116_2023_37_Article_IEq144.gif

41116_2023_37_Article_IEq143.gif

41116_2023_37_Article_IEq142.gif

Fig. 2

41116_2023_37_Article_IEq140.gif

41116_2023_37_Article_IEq119.gif

41116_2023_37_Article_IEq109.gif

41116_2023_37_Article_IEq104.gif

41116_2023_37_Article_IEq97.gif

41116_2023_37_Article_IEq93.gif

41116_2023_37_Article_IEq88.gif

41116_2023_37_Article_IEq83.gif

41116_2023_37_Article_IEq60.gif

41116_2023_37_Article_IEq46.gif

41116_2023_37_Article_IEq43.gif

41116_2023_37_Article_IEq10.gif