Date Редакция Категория sci Теги FEM / foss

Здесь перечислены как собственно решатели PDE, так и использующие эти решатели пакеты конечно-элементного анализа. Ищу развивающиеся проекты, с прицелом встроить куда-нибудь код MPM.

Предупреждение. Я просто собираю здесь данные -- для себя. Поэтому не удивляйтесь, что текст местами на английском -- это результат копипастинга с сайта разработчиков.

Библиотеки и пакеты для решения ДУ в частных производных методом конечных элементов

  • FreeFEM++ is a partial differential equation solver. Свой язык программирования (С++-подобный и транслируемый в C++). freefem scripts can solve multiphysics non linear systems in 2D and 3D. Есть своя IDE - FreeFem++-cs. Со встроенными типами триангуляций и пространств конечных элементов. Код получается понятен, краток и приближен к математической записи задачи в слабой форме. Хорошая документация, много примеров использования на разных задачах. Кроссплатформенный.
  • GetDP 1D-3D, идеологически близок FreeFEM++: описание проблемы с помощью специального языка, приближенное к математической формулировке. Может решать интегро-дифференциальные задачи, в данный момент заточен под задачи из области электромагнетизма, акустики, теплопроводности и механики.
  • GetFEM++ Библиотека для C++, есть интерфейсы высокого уровня для Matlab, Scilab и Python. Поддерживает большое количество типов конечных элементов, включая экзотичные, вроде X-FEM, практически любой размерности, есть возможность программирования типовых задач с помощью готовых «кирпичиков», избегая явной сборки линейной системы. Отсутствуют встроенные средства создания сеток, но можно пользоваться внешними. Библиотека кроссплатформенная.
  • Rheolef 1D-3D-библиотека для C++. Код получается краток и приближен к математической записи задачи в слабой форме. Автоматическая адаптация сеток для 2D-задач.
  • Ofeli 2D-3D, библиотека C++. Среди примеров есть задачи теплопроводности, решения уравнения Навье–Стокса для несжимаемой жидкости, теории упругости (2D и 3D), электромагнетизма.
  • deal.II 1D-3D-библиотека для C++. Локальная адаптация сеток, p- и hp- методы, встроенные средства создания сеток, автоматическое распараллеливание сборки линейной системы и других операций на многоядерных/многопроцессорных машинах (SMP), поддержка кластерного параллелизма (MPI). Хорошая документация.
  • FETK 2D-3D, набор объектно-ориентированных библиотек Си, ориентирован на решение эллиптических уравнений, поддерживает адаптивные сетки и предлагает необычный способ распараллеливания решения (помимо MPI), можно использовать все возможности из bash-подобной оболочки. Есть упрощённая 2D версия для Matlab.
  • FEniCS Partial differential equations can be specified in near-mathematical notation (as finite element variational problems) and solved automatically. FEniCS also provides a large library of important tools for the numerial analyst who wishes to explore and develop new methods. Есть С++ и Python интерфейсы к системе.

Пакеты конечно-элементного анализа

  • Elmer позволяет строить физические модели 1D-3D для решения задач гидродинамики, строительной механики, электродинамики, теплопереноса, акустики и т. д. Cостоит из нескольких модулей: физические модели, граничные и начальные условия задаются в модуле ElmerGUI; численное решение задачи выполняется в ElmerSolver, а результаты обрабатываются в Elmerpost. Задачи описываются в виде легко читаемых текстовых файлов, есть графический интерфейс, поддерживает распараллеливание по MPI.
  • ONELAB is a lightweight interface to finite element software for engineering applications. Native ONELAB clients: GetDP, Gmsh (mesh generator and post-processor), Onelab/Mobile (a finite element package for iPhone). Other clients (non-native) are interfaced with ONELAB by a system of input file pre-processing. Это: Elmer и OpenFOAM (an open source CFD software package developed by OpenCFD).
  • Code_Aster — очень большой (миллион строк кода, более 360 разных конечных элементов) пакет для решения 1D-3D задач механики сплошных сред, термо- и гидродинамики, акустики и магнетизма и других. Заметна ориентация проекта на инженерные приложения, поддерживается язык программирования Python. Документация преимущественно на французском языке.
  • CalculiX. With CalculiX Finite Element Models can be build, calculated and post-processed. The pre- and post-processor is an interactive 3D-tool using the openGL API. The solver is able to do linear and non-linear calculations. Static, dynamic and thermal solutions are available. Both programs can be used independently. Because the solver makes use of the abaqus input format it is possible to use commercial pre-processors as well. In turn the pre-processor is able to write mesh related data for nastran, abaqus, ansys, code-aster and for the free-cfd codes dolfyn, duns, ISAAC and OpenFOAM. A simple step reader is included. In addition external CAD interfaces like vda_to_fbd are available. The program is designed to run on Unix platforms like Linux and Irix computers but also on MS-Windows.
  • Z88Aurora is a free finite element software package for static calculation in mechanical engineering. Beside linear static analysis you can use it for large displacement analysis, stady state thermal analysis and natural frequency analysis. Z88Aurora is divided in three different areas: FE-Preprocessor, FE-Solver and FE-Postprocessor.
  • DUNE (Distributed and Unified Numerics Environment) is a modular toolbox for solving partial differential equations (PDEs) with grid-based methods. It supports the easy implementation of methods like Finite Elements (FE), Finite Volumes (FV), and also Finite Differences (FD).

Еще...

  • SALOME. Открытая платформа, интегрирующая инструменты численного моделирования. Это пре- и постпроцессор, без решателя (предполагается, что пользователь добавит нужный ему решатель, например Code_Aster). Цикл статей на русском языке. Документация на русском языке.
  • OpenFOAM Открытая интегрируемая платформа для численного моделирования задач механики сплошных сред. Визуальная среда разработки + библиотека C++. Очень большой по объему пакет, предназначен прежде всего для задач гидродинамики. На сегодняшний день является одним из «законченных» и известных приложений, предназначенных для FVM-вычислений.

OpenFOAM под Windows

OpenFOAM — известная программа вычислительной гидродинамики ориентирована в основном на работу под Linux'ами. Тем не менее, сообществом пользователей и несколькими коммерческими фирмами поддерживается ряд версий OpenFOAM под Windows (Список на OpenFOAM Wiki){rel="nofollow"}. В частности:

  • blueCFD-Core{rel="nofollow"} — проект с открытым исходным кодом, поддерживаемый blueCAPE и направленный на реализацию технологий OpenFOAM непосредственно на Windows без "прокладки" в виде виртуальной машины. За основу берется наиболее свежая версия OpenFOAM (4.x) для Windows (>7, 64-бит). Нами проверена и успешно работает под Windows 7.
  • Caelus-CML{rel="nofollow"} — форк OpenFOAM 2.1.1, нацеленный на простоту использования. Развивается самостоятельно. Устанавливается под Windows (64-бит), Ubuntu и RHEL.
  • CFDsupport{rel="nofollow"} — OpenFOAM под Windows (64-бит). На 12.03.2017 основой инсталляции была OpenFOAM версии 3.0.0.

Ссылки



Комментарии

comments powered by Disqus