FELAC.EDU 有限元教学软件

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有限元教学软件FELAC.EDU

全面的帮助系统+向导式公式库+丰富的算例库=c++程序(为国家培养有限元理论和实践人才)

FELAC.EDU:国内原创的有限元语言和有限元程序自动生成技术;已纳入教育部“产学合作计划”;可生成完整的有限元求解器代码包,支持用户申请知识产权;最本质的多物理场耦合仿真环境。


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产品功能

灵活简单的多物理场耦合描述

求解领域不受限制,固体力学、传热传质学、电磁学、CFD等学科领域都可进行仿真分析。

面向微分方程描写有限元文件,每个方程对应其唯一的算法;程序统一,计算模拟环境统一;便捷的数据耦合描述;组件间简单、统一的数据接口。

友好的用户界面

Windows风格的图形用户界面,简洁、美观、友好,强大的人机交互功能。

友好直观的人机交互功能;方便灵活的“公式库”和“算例库”向导建模;循序渐进的多场耦合过程描述;交互式材料参数的设定与修改;一键式有限元模型仿真分析;功能丰富的多文档编辑器。

丰富灵活的库功能

根据输入的微分方程表达式与算法自动生成有限元、有限体积计算的C++代码,不仅可以直接采用脚本文件编制程序,还可借助库功能自动完成程序生成。

公式库:覆盖了固体、结构、流体、传热、电磁学及多物理场耦合;算例库:18种算例库模块;坐标系:从一维到三维共12种坐标系;形函数库:常用形函数;算子库:常用微分算子。


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前处理功能

FELAC.EDU 集成GID作为内嵌的前处理软件,进行数据准备、几何建模、网格划分和数据可视化等任务。

通用性

GID支持大部分使用数值方法分析任何科学和工程的问题时产生所有需要的信息数据,这些数据包括:构建网格、边界和负载条件、材料类型等。可以用GID 来处理的问题包含结构和建筑力学、流体动力学、电磁学、热、地质力学等,用有限元、有限空间、边界元素和基于点的数值程序来处理。

适用性

GID能被用户调整读和写无约束的格式数据,GID的输入输出格式能被定制开发,并可以与已存在的内部软件兼容。数据输入和显示结果的不同菜单可以被定制修改以符合专门的需求和用户的喜好。

高效和易于使用的几何图形界面;最新的图形界面,完全的菜单驱动;多种可视化工具,包括图形的复制、移动、缩放和动态旋转等;关联的数据结构,无论何时做了修改,总可以保证全部数据库是最新的;产生网格之前,几何实体所有的分析数据都可以重新定义;现存网格可以用GID格式的STLHE NASTRAN阅读;用DXF、VDA或IGES格式读取CAD几何数据,与Parasolid格式兼容;有全套的快速定义、校验和可视图形的工具。

功能

GID可以跨平台使用,有大量的网格生成选项:结构网格:2D三角形和矩形,3D六面体;非结构网格:基于性质和间隔自动生成:2D三角形和矩形,3D六面体;几何实体所有的属性和数据全部指定后执行网格生成;GID允许大网格以快速、高效的方式生成。

用户定制

GID处理程序菜单能够用户化,满足用户仿真软件的具体的需求,能在数据定义和仿真软件之间开发自定义接口。

开放性和兼容性

可导入CAD模型数据:IGES;STEP;DXF;Parasolid ;ACIS;VDA;Rhinoceros;Shapefile;XYZ points;KML;Carat;Calculix。

可导入网格模型数据:Nastran Mesh;STL Mesh;VRML mesh;3DStudio mesh;CGNS mesh;GID Mesh;Surface Mesh;Ply mesh;OBJ Wavefront mesh;VTK voxels;XYZ node;UNV;STAR-CD;Topography;RASTER GDAL;EMA3D。

可导入GID文件:Batch file;Insert GID model。

可导出CAD格式文件:;IGES;STEP;DXF;ACIS;Rhinoceros。

可导出网格文件:GID Mesh;Nodes->Raster。

可输出文件:Text Data report;ASCII Project;On Layers。

后处理功能

FELAC.EDU 集成GID作为内嵌的后处理软件,提供丰富的可视化功能。包括等值线、应力位移云图、几何渲染等。用户可以方便的多视角查看自己的计算结果。

界面友好

GID着眼于用户的需求,在用户准备输入数据和可视化的结果方面简单、快速、高效和精确。GID获得2002年欧洲信息协会技术奖。

功能

GID可以跨平台使用,有大量的结果可视化选项:极好的可视化结果显示;形变、温度分布、压力等;位移、速度、压力和张力等的矢量和等值图;态分析的动态变化次序;沿几何线的图表数量;质点线流程图;用户菜单;可视的等值线或等值面;与第三方软件的接口工具。

可视化功能:3D图形处理;网格显示;云图显示;等值线显示;向量图显示;等值面显示;流线显示;图表展示;动画;自定义结果;XY绘图;3D绘图;多结果查询;报告输出。

开放性和兼容性

可导入常见结果数据:NASTRAN mesh;FEMAP;TECPLOT;3D Studio;XYZ nodes。

可导入GID结果数据:Cut;Graph;Stream lines。

可导入其他数据:Plugins;Calculix;HDF5 Vibez;Vtk。


产品特色

有限元程序自动生成技术获得国家科技进步二等奖、中科院科技进步二等奖;唯一原创工业仿真软件公司,提供从有限元原理到实训练习的教学平台;为打破工业软件关键技术封锁,实现自主CAE软件开发提供了有限元理论基础和软件开发能力培训工具。

自主开放
1. 完全自主知识产权。
2. 基于组件式的开放式软件架构,适于反复探索性应用。

教学实训
1. 有限元基础理论。
2. 有限元语言。
3. 有限元软件自动生成。

支持多种处理器
1. 支持国产处理器,已适配通过的主流国产处理器架构包括飞腾、鲲鹏、海光等国产CPU。

高效实用
1. 将深奥的有限元理论转化为结构清晰明了的代码小节,并可与方程相互对应。
2. 将工程实际问题带入课堂,并可直观的展示计算过程和结果。


应用教材

2016 基于国家高性能计算环境的教育实践平台——项目编号:2016YFB0201900

2017 中小企业数值模拟与计算应用社区——项目编号:2017YFB0203700

2018 基于国家高性能计算环境的教育实践平台II期——项目编号:2018YFB0204100

2018 综合地球物理联合反演与解释一体化平台建设—— 项目编号:2018YFC0603506

2019 纳入教育部“产学合作计划”——为国培养有限元人才

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某高校有限元课程

第一讲:有限元基本理论

第二讲:FELAC.EDU有限元软件

第三讲:杆系结构有限元分析

第四讲:结构力学有限元分析

第五讲:固体力学有限元分析

第六讲:热传导过程有限元分析

第七讲:耦合问题有限元分析

第八讲:有限元语言。

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某高校有限元课程

第一章:绪论

第二章:有限元分析基本概念

第三章:杆系结构有限元分析与应用

第四章:结构力学的有限元分析与应用

第五章:线弹性稳态问题有限元分析

第六章:传热过程的有限元分析与应用

第七章:热固耦合有限元分析

第八章:电磁学的有限元分析与应用

第九章:流体力学的有限元分析与应用

附录A:有限元语言

附录B:参考文献


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辅助教学视频

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实训成果(课程作业)

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材料剪切破坏过程


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单边预制缺口梁在铰支座下的破坏过程

基于国家高性能计算环境的HPC教育实践平台

基于国家高性能计算环境,面向全国广大高校本科生与研究生提供高性能计算优质教育内容的在线教育实践平台,获得了国家重点研发计划“高性能计算”重点专项支持。

按照工程问题背景、研究内容、问题抽象、建模、离散化、并行程序实现、前处理数据准备、并行环境和参数设置、并行计算、后处理结果分析这几个内容,培养学生在高性能计算环境中CAE自主研发能力。


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