GEMS, Sayısal Akışkanlar Dinamiği (CFD) ve ilgili alanlarda kompleks akış simülasyon problemlerinin çözümü için geliştirilmiş nesneye dayalı, etkileşimli bir geometri modelleme ve 2D/3D çok bloklu düzenli sayısal ağ yaratma sistemidir.
Yazılımda Yeni Teknolojiler
• Nesneye dayalı programlama (OOP) ve C++ üzerine kurulu yazılım mimarisi
• Birleştirilmiş geometri modelleme ve sayısal ağ yaratma araçları
• Yüzey ve hacimler için çok bloklu düzenli ağ yaratma seçenekleri
• Otomatik ağ yaratma
• Duruma göre çıkarım/öğrenme yöntemi ile Akıllı Topoloji Tanımlama
• Ağ yaratma işleminin istenilen aşamada kaydedilip, geri çağrılması
• İçeriğe göre yardım mekanizması
Şekil: Bir yüzey geometrisinin kesitsel 'cubic-spline' eğrileri ile tanımlanması.
Geometri Modelleme
• Ağ sınır eğri ve yüzeylerinin yaratılıp değiştirilmesi için CAD seçenekleri
• Desteklenen eğriler : Daire ve parçası, çizgi, çokgenler, B-Spline, Cubic-Spline, NURBS
• İnterpolasyon veya üzerine çakıştırma yöntemiyle yüzey yaratılması
• Yüzey kesişim eğrileri veya dönüşüm yüzeyleri
• Harici CAD verilerinin IGES formatında okunması (kesitsel veya ağ noktaları)
• Özel eğri ve yüzey yaratma ve değiştirme seçenekleri
Şekil: Yüzey geometrisinin belirli sayıda yüzey parçalarıyla tanımlanması.
Sayısal Ağ Yaratma
• Cebirsel veya eliptik (multigrid veya SLOR) ağ yaratma seçenekleri
• Bir yüzeyi taşıyarak, döndürerek veya süpürerek hacim ağları yaratılması
• Sınırlar üzerindeki ağ noktalarının yoğunluk ve diklik şartlarının etkileşimli kontrolü
• Değişik sınır şartlarının yüzey parçaları ile tanımlanması
• Topoloji, bağlantılar ve sınır şartlarının etkileşimli olarak tanımlanması
• Yüzey ve hacim ağlarının hücre kalitelerinin kontrolü
• Multigrid ağlarda seyrek ağ seviyelerinin gösterimi ve saklanması
• Yüzeylerin gerçekçi görünümü, saklı çizgilerin kaldırılması ve renk haritası kontrolü
• Üstüste çakışan ağ hücrelerinin gösterilmesi
Şekil: FLYER prototipinin yüzey ağları (Kaynak : ERG A.ş., Ankara)
Otomatik Ağ Yaratma
• Modelleme ve ağ yaratma basamaklarının etkileşimli kaydedilmesi için makro dosyaları
• Makro dosyalarının bütün olarak veya kısmen çalıştırılıp tekrar eden işlerin yapılması
Şekil: Bir türbinin soğutma kanalları için yaratılmış 6 bloklu H tipi ağ.
Akıllı Topoloji Tanımlama
• Duruma göre çıkarım/öğrenme (CBR/CBL) yöntemi ile deneyimlerin öğrenilmesi
• Ağ topolojisini saklayıp geri çağırmada kullanıcı tercihleri ve değerlendirmesi
• Geçmişte yaratılan topolojilerin:
- daha önceki bir durumu doğrudan alarak kullanımı veya
- uygunluk matrisi kullanılarak yeni bir topoloji haline getirilmesi
• Aşağıdaki parametrelere göre belirli kısıtlamaların sağlanması:
- istenilen ağ noktası sayısı,
- ağ hücrelerinin kalitesi,
- multigrid seviyeleri ve
- akış çözüm yöntemi
Şekil: Bir endüstriyel gaz türbini yanma odasında incelenen blok yüzeyleri.
Geliştirme Tarihçesi
• GEMS sistemi Haziran 1993 te Dr. Cem Dener tarafından geliştirilmiştir
• Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı (TTGV) tarafında proje desteği verilmiştir
• TTGV-069 projesi ile sistemin kabiliyetleri genişletilmiştir (Ekim`93-Aralık`94)
- Otomatik Ağ Yaratma (AGG) kabiliyeti Esin Koç tarafından,
- Akıllı Topoloji Tanımlama (ITD) özelliği ise İzzet Şirin tarafından eklenmiştir.
Şekil: Uzay mekiği üzerinde yüzey ağlarının taranması ve mekik gövdesi.
Çalışma Platformu
• GEMS 3.3 : Silicon Graphics (IRIX)
• Aranan özellikler :
- En az 32 MB RAM
- Sabit disk üzerinde en az 50 MB serbest alan
- En az 1280x1024 pixel ekran çözünürlüğü