超算集群安裝OpenFOAM-LIGGGHTS-CFDEM(普通用戶許可權-以CSU HPC CentOS7.9為例)

普通用戶許可權超算集群安裝OpenFOAM-LIGGGHTS-CFDEM，由於缺少root許可權，無法根據CFDEM官方instruction進行安裝。
本文以CSU超算平臺為例，利用普通用戶許可權進行編譯安裝。文章修正了已有教程中部分問題，特別感謝希望先生與記得小蘋初見教程。

1. 安裝必要依賴包

此部分在記得小蘋初見中已有詳細介紹，不再贅述。需要說明的是，普通用戶許可權只能自行在網上搜索rpm package（二進位）並使用 rpm -ivh 命令來安裝。
（經測試，CSU HPC平臺已具備所有必須依賴，無需自行安裝）

2. 安裝openmpi

安裝openmpi為必要環節。此處筆者曾嘗試按照希望先生方法調用平臺/public/software/目錄下已安裝的openmpi-3.1.0環境，但由於無法正確載入mpicc環境，而嘗試自行安裝3.1.0版本，編譯安裝過程仍存在問題。
但採用記得小蘋初見教程中openmpi-v2.x-201902200241-610e302.tar.gz版本未出現問題，因此推薦自行下載並編譯安裝該版本openmpi-v2.x，下載鏈接。

上傳文件包並編譯安裝openmpi：
cd $HOME && mkdir openmpi 創建openmpi安裝目標文件夾
tar -zxvf openmpi-v2.x-201902200241-610e302.tar.gz 解壓openmpi安裝包
cd openmpi-v2.x-201902200241-610e302 進入解壓目錄
pwd 獲取當前所在目錄的絕對路徑
./configure --prefix=/home/YourOwnPath/openmpi CC=gcc CXX=g++ FC=gfortran 設置openmpi安裝路徑（重要），將pwd所得絕對路徑後加上/openmpi
make && make install 編譯安裝openmpi

安裝完成後，在.bashrc中添加openmpi的環境變數：
vim ~/.bashrc 利用vim編輯器打開文件
添加以下內容至文本末尾，:wq保存並退出

export PATH=${MPI_HOME}/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=${MPI_HOME}/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export MANPATH=${MPI_HOME}/share/man:$MANPATH

載入環境並查看是否成功：
source ~/.bahsrc 載入環境
mpirun --version 查看當前openmpi版本
which mpirun 查看運行openmpi路徑
which mpicc 查看運行openmpi編譯器路徑

3. 安裝OpenFOAM

根據CFDEM官方文檔，在github中對應下載OpenFOAM-5.x和對應ThirdParty-5.x的.zip包，並上傳至平臺。OpenFOAM下載鏈接，ThirdParty下載鏈接（請勿在win平臺解壓後上傳）

創建文件夾後解壓文件並重命名：
cd $HOME && mkdir OpenFOAM 創建OpenFOAM安裝文件夾
cd OpenFOAM 進入文件夾
unzip OpenFOAM-5.x-master.zip 解壓對應文件夾
mv OpenFOAM-5.x-master OpenFOAM-5.x 修改文件夾名稱，因為github下載文件多出-master分支解釋
unzip ThirdParty-5.x-master.zip 同上
mv ThirdParty-5.x-master ThirdParty-5.x 同上

設置OpenFOAM多核安裝所需環境變數：
vim ~/.bashrc 利用vim編輯器打開文件
添加以下內容至文本末尾，:wq保存並退出

export WM_NCOMPPROCS=<NofProcs>
source $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-5.x/etc/bashrc

如採用4核編譯，則為export WM_NCOMPPROCS=4

載入環境並編譯安裝OpenFOAM:
source ~/.bahsrc 載入環境
cd $WM_PROJECT_DIR 進入安裝目錄
./Allwmake 執行編譯文件

安裝完成後測試OpenFOAM是否編譯成功：
blockMesh 如出現OpenFOAM文件說明則說明編譯安裝成功

4. 安裝CMake與添加vtk

CentOS 7.9自帶的CMake版本為2.8，該版本的CMake無法滿足VTK-8.0的編譯，因此在編譯LIGGGHTS之前需要先升級CMake，下載地址
按照記得小蘋初見教程中選組3.27.4版本進行安裝，但是配置過程中存在問題，因此安裝過程有所不同

上傳下載的安裝包並解壓安裝：
cd $HOME && mkdir cmake 創建cmake文件夾
tar -zxvf cmake-3.27.4.tar.gz 解壓上傳的代碼包
cd cmake-3.27.4 進入解壓出的文件夾
./bootstrap --prefix=/home/YourOwnPath/cmake -- -DCMAKE_USE_OPENSSL=OFF 此處需要使用自己的絕對路徑，併在末尾加上-DCMAKE_USE_OPENSSL=OFF否則報錯
gmake 待配置結束後，執行編譯

安裝完成後，在.bashrc中添加cmake的環境變數：
vim ~/.bashrc 利用vim編輯器打開文件
添加以下內容至文本末尾，:wq保存並退出

export PATH=/home/YourOwnPath/cmake-3.27.4/bin:$PATH

source ~/.bahsrc 載入環境
cmake --version 查看安裝後的CMake版本，確定是否安裝成功

因為集群無法執行自行下載安裝vtk的命令，因此需要自行上傳vtk的文件包並修改相關安裝文件，版本採用7.1.1下載鏈接
tar -xvf VTK-7.1.1.tar.gz 解壓上傳的代碼包
mv VTK-7.1.1 vtk 修改解壓出的文件夾名稱，方便後續安裝

5. 安裝LIGGGHTS與CFDEM

自行在github上下載相關文件，但是LPP的文件包似乎被刪除，可在另外github庫中下載。LIGGGHTS下載鏈接，LPP下載鏈接，CFDEM下載鏈接

上傳源代碼包後，解壓並修改名稱：

cd $HOME && mkdir CFDEM LIGGGHTS
cd CFDEM && unzip CFDEMcoupling-PUBLIC-master.zip
mv CFDEMcoupling-PUBLIC-master CFDEMcoupling-PUBLIC-$WM_PROJECT_VERSION
cd $HOME && cd LIGGGHTS
unzip LIGGGHTS-PUBLIC-master.zip
mv LIGGGHTS-PUBLIC-master LIGGGHTS-PUBLIC
unzip LPP-master.zip
mv LPP-master lpp

在.bashrc中添加CFDEM編譯安裝的環境變數：
vim ~/.bashrc 利用vim編輯器打開文件
添加以下內容至文本末尾，:wq保存並退出

#================================================# 
#- source cfdem env vars 
export CFDEM_VERSION=PUBLIC
export CFDEM_PROJECT_DIR=$HOME/CFDEM/CFDEMcoupling-$CFDEM_VERSION-$WM_PROJECT_VERSION
export CFDEM_PROJECT_USER_DIR=$HOME/CFDEM/$LOGNAME-$CFDEM_VERSION-$WM_PROJECT_VERSION
export CFDEM_bashrc=$CFDEM_PROJECT_DIR/src/lagrangian/cfdemParticle/etc/bashrc
export CFDEM_LIGGGHTS_SRC_DIR=$HOME/LIGGGHTS/LIGGGHTS-PUBLIC/src
export CFDEM_LIGGGHTS_MAKEFILE_NAME=auto
export CFDEM_LPP_DIR=$HOME/LIGGGHTS/lpp/src
. $CFDEM_bashrc
#================================================#

source ~/.bahsrc 載入環境

在執行LIGGGHTS編譯安裝前，因為已自行上傳vtk文件包，因此需要修改Makefile.user_default文件中的安裝指令
註意，在未進行LIGGGHT編譯前，不會存在Makefile.user文件，需要在Makefile.user_default進行修改。
修改Makefile.user_default文件：
cd $HOME/LIGGGHTS/LIGGGHTS-PUBLIC/src/MAKE 進入Makefile.user_default文件存放路徑
vim Makefile.user_default 利用vim編輯器打開文件
:set number 在vim編輯器中顯示行號，方便查找
將Line22取消註釋並修改為AUTOINSTALL_VTK = "ON"
:wq保存並退出

修改Makefile.auto文件：
vim Makefile.auto 利用vim編輯器打開文件
:set number 在vim編輯器中顯示行號，方便查找
將Line765修改為TMP := $(shell mkdir -p "$(LIB_PATH)/vtk/src" && echo 0 || echo -1)
將Line769修改為TMP := $(shell cp -ra /public/home/YourOwnPath/vtk/* $(LIB_PATH)/vtk/src/ && echo 0 || echo -1)
:wq保存並退出

載入vtk環境變數：
vim ~/.bashrc 利用vim編輯器打開.bashrc文件
在文件末尾加入vtk環境變數

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/username/LIGGGHTS/LIGGGHTS-PUBLIC/lib/vtk/install/lib

:wq保存並退出
source ~/.bahsrc 載入環境

編譯安裝LIGGGHTS與CFDEM：
cfdemCompLIG 編譯安裝LIGGGHTS
cfdemCompCFDEM 編譯安裝CFDEM

測試安裝是否成功：
cd $HOME/CFDEM/CFDEM-PUBLIC-5.x/tutorials/cfdemSolverPiso/voidfractionTest 進入驗證算例文件下
./Allrun.sh 運行測試算例，若能夠正常運行則表示安裝成功

總結不易，轉載請註明出處。