LYNX (Lithosphere dYnamics Numerical toolboX) ist eine weitere Multiphysik-Modellierungslösung, die in der Gruppe für Beckenmodellierung am GFZ entwickelt wurde. Lynx basiert ebenfalls auf dem flexiblen, objektorientierten numerischen Framework MOOSE (entwickelt an den Idaho National Laboratories).

Lynx ist ein neuartiger numerischer Simulator für die Modellierung thermo-poromechanisch gekoppelter Prozesse, die die Deformationsdynamik der Lithosphäre antreiben. Die in Lynx verwendete Formulierung beruht auf einer effizienten Implementierung einer thermodynamisch konsistenten visko-elasto-plastischen Rheologie mit anisotroper porös-visko-plastischer Schadensrückkopplung. Das Hauptziel besteht darin, die multiphysikalische Kopplung zu erfassen, die für das halb-spröde und halb-duktile Verhalten poröser Gesteine verantwortlich ist und auch für die Dehnungslokalisierung und Verwerfungsprozesse relevant ist. Weitere Informationen zu den maßgeblichen Gleichungen, ihrer Herleitung und ihrer Implementierung sowie eine Liste von synthetischen und realen Anwendungen finden sich in zwei Veröffentlichungen von Jacquey und Cacace (2019, a,b).

Zielgruppe
Internationale Nutzerinnen und Nutzer aus den Geowissenschaften

Funktionen

• Objektorientierung: flexible modulare Struktur innerhalb einfach zu erweiternder Module durch Benutzende
• Geometrischer Agnostizismus: 1D/2D/3D Finite Elemente durch Benutzende erforderlich
• Hybride Parallelität: Multi-Threading und MPI
• Geprüfte Skalierbarkeit auf HPC-Architekturen - JUWELS-Cluster-Modul am JSC

Realistische physikalische rheologische Beschreibung der Deformationsdynamik der Lithosphäre auf der Grundlage von:

• Explizite Einbeziehung der visko-elasto-plastischen Rheologie der Lithosphäre einschließlich nichtlinearer Rückkopplungseffekte aus der Energetik des Systems
• Erweiterung um zeitabhängiges sprödes Verhalten über eine Überlastungsformulierung (viskoplastisch)
• Thermodynamisch konsistente Formulierung von halb-spröden halb-duktilen Verformungsmodi - spröde Verformung über Schädigungsmechanik und für duktile Verformung über eine ratenabhängige viskoplastische Formulierung
• Schadensrückkopplung über dynamische Porosität (volumetrische mechanische Antwort)
• Implizite und effiziente numerische Implementierung innerhalb einer begrenzten Anzahl interner Iterationen
• Verwendung automatischer Differenzierungstechniken zur Berechnung des vollen Jacobischen Beitrags der Systemmatrix