Конечноэлементые пакеты
OpenFOAM
Открытая интегрируемая платформа для численного моделирования задач механики сплошных сред, инструментарий вычислительной гидродинамики. Свободный пакет, представляющий визуальную среду + библиотека C++. Очень внушительный по объему пакет, предназначен прежде всего для задач гидродинамики. На сегодняшний день является одним из «законченных» и известных приложений, предназначенных для FVM-вычислений. OpenFOAM представляет собой набор модулей для моделирования задач из различных научных областей, позволяющих решать следующие задачи:
- Прочностные расчеты;
- Гидродинамика ньютоновских и неньютоновских вязких жидкостей как в несжимаемом, так и сжимаемом приближении с учётом конвективного теплообмена и действием сил гравитации. Для моделирования турбулентных течений возможно использование RANS-моделей, LES и DNS методов. Возможно решение дозвуковых, околозвуковых и сверхзвуковых задач;
- Задачи теплопроводности в твёрдом теле;
- Многофазные задачи, в том числе с описанием химических реакций компонент потока;
- Задачи, связанные с деформацией расчётной сетки;
- Сопряжённые задачи;
- Некоторые другие задачи, при математической постановке которых требуется решение ДУ в ЧП в условиях сложной геометрии среды;
Распараллеливание расчёта как в кластерных, так и многопроцессорных системах.
Благодаря модульной системе, пользователь может установить только те компоненты системы, которые ему нужны.
Помимо основных модулей, существуют специализированные модули:
- Несжимаемые течения;
- Сжимаемые течения;
- Многофазные течения;
- Моделирование методом крупных вихрей и прямое численное можелирование
- Горение;
- Задачи молекулярной динамики;
- Методы частиц в ячейках;
- Теплопередача;
- Прямое статистическое моделирование;
- Электоромагнитные поля;
- Твердые тела
- Финансы
Конвертация между различными форматами входных и выходных данных также выполнена модулями для работы с форматами ANSYS, Fluent, STAR-CD
Выходные данные могут быть сохранены в форматах: Fluentб EnSight, Fieldview-UNS, GMV, Tecplot
Недостатком программы является сложная идеология OpenFOAM. Пользователю необходимо быть программистом для того, чтобы начать использовать различные расчетные модули для реальных задач.
Возможно, полных аналогов нет в плане широты применения.
Dolfin/FEniCS
Представляет собой С++ и Python интерфейсы к системе решения задач FEniCS. Хорошая поддержка в Debian и Ubuntu. Код программы приближен к математической постановке задачи в слабой форме, но получается длиннее, чем в FreeFEM++.
OpenFEM
Довольно продвинутая библиотека для Matlab и Scilab, однако версия для свободно распространяемого Scilab развивается менее активно.
FreeFEM
2D-пакет, свой собственный язык программирования транслируемый в C++, типизированный C-подобный. Пакет содержит встроенные типы триангуляций и пространств конечных элементов. Код программы получается понятен, краток и приближен к математической записи задачи в слабой форме — но поддерживаются только треугольные элементы (включая DG- и мини-элементы). Хорошая документация, много примеров использования на разных задачах, кроссплатформенный инструмент, лицензия LGPL.
Elmer
Открытый пакет конечноэлементного анализа пространственных физических задач. Включает в себя модели гидродинамики, структурной механики, электромагнетизма, перенос тепла и акустических взаимодействий.