FEATool Multiphysics (Finite Element Analysis Toolbox for Multiphysics) - це простий у використанні інструментарій моделювання фізики за допомогою методу скінченних елементівв рівняннях часткових похідних для MATLAB. FEATool Multiphysics надає можливість повністю моделювати задачі теплобміну, динаміки рідини, хімічних реакцій, та електромагнетизму в 1D, 2D (осесимметрія) або 3D, все це в зручному графічному інтерфейсі користувача(GUI). FEATool був спеціально розробленим для того, щоб використовуватись без необхідності консультаційної документації, тому знайшов використання в академічних дослідженнях, навчанні та моделювання промислової інженерії.
Тип | Computer-aided engineering (CAE), мультифізика, , |
---|---|
Розробники | Precise Simulation |
Стабільний випуск | 1.14 (19 квітня 2021) |
Операційна система | Unix/Linux/Windows/Mac |
Мова програмування | MATLAB |
Вебсайт | www.featool.com |
Особливості
Повністю скриптовий інтерфейс
FEATool Multiphysics - це повністю інтегроване середовище моделювання фізики та РЧП, включаючи попередню обробку, моделей CAD та геометрії, автоматичне створення сітки, знаходження розв'язку та обробка результатів. Операції з графічним інтерфейсом також записуються як еквівалентні функції MATLAB, тому, крім бінарних форматів, моделі також можуть бути збережені та експортовані як скриптові файли m-script, сумісні з MATLAB та Octave. Короткий сценарій MATLAB нижче демонструє, як можна обчислити повний потік навколо циліндра для задачі динаміки обчислювальної рідини(CFD) за допомогою функцій m-script FEATool. Зокрема, звичайні рівняння з частинними похідними(РЧП) чи математичні вирази можна просто ввести і працювати з ними як із символьними виразами, без необхідності додаткової компіляції чи написання власних функцій.
% Генерація сітки та геометрії. fea.sdim = { 'x' 'y' }; fea.geom.objects = { gobj_rectangle( 0, 2.2, 0, 0.41, 'R1' ), ... gobj_circle( [0.2 0.2], 0.05, 'C1' ) }; fea = geom_apply_formula( fea, 'R1-C1' ); fea.grid = gridgen( fea, 'hmax', 0.02 ); % Постановка задачі % (Нестиснуте рівняння Нав'є Стокса в режимі мультифізики). fea = addphys( fea, @navierstokes ); % Вказуємо в'язкість рідини (Густина має значення за замовчуванням 1). fea.phys.ns.eqn.coef{2,end} = { 0.001 }; % Граничні умови % (не вказані межі за замовчуванням встановлюються як нековзкі стіни і нульовою швидкістю). % Притік (гранична умова 2 типу) на границі 4. fea.phys.ns.bdr.sel(4) = 2; % Відтік (гранична умова 3 типу, нульовий тиск) на границі 2. fea.phys.ns.bdr.sel(2) = 3; % Параболічний притік вираз для швидкісті по x. fea.phys.ns.bdr.coef{2,end}{1,4} = '4*0.3*y*(0.41-y)/0.41^2'; % Перевірити,зчитати, розв'язати fea = parsephys( fea ); fea = parseprob( fea ); fea.sol.u = solvestat( fea ); % Альтернативний розв'язок за допомгою OpenFOAM % fea.sol.u = openfoam( fea ); % Обробка результатів та візуалізація. postplot( fea, 'surfexpr', 'sqrt(u^2+v^2)', ... 'arrowexpr', {'u' 'v'} ) p_cyl_front = evalexpr( 'p', [0.15; 0.2], fea ); p_cyl_back = evalexpr( 'p', [0.25; 0.2], fea ); delta_p_computed = p_cyl_front - p_cyl_back delta_p_reference = 0.117520
Зовнішнє моделювання програмних інтерфейсів
FEATool Multiphysics також має вбудовану можливість інтегрувати коди інших систем моделювання, таким чином можна підключити зовнішні сіточні генератори , і PSLG(трикутниками), а також спеціальні розв'язувачі CFD, такі як OpenFOAM, і FEM solver FEniCS, що дозволяє використовувати високопродуктивні паралельні обчислення та мультифізичні симуляції, які слід налаштувати та виконувати безпосередньо в MATLAB та Octave.
Інші особливості
- Повністю інтегрований і простий у використанні графічний інтерфейс.
- Багатоплатформеність, MATLAB та Octave сумісності, включаючи інші набори інструментів.
- Великий вибір МСЕ у вигляді функцій бібліотеки (лінійний та високий порядок відповідає P1-P5, а також дискректизації МСЕ).
- 15 заздалегідь визначених рівнянь та режимів мультифізики в 1D, 2D картезіанських та циліндричних координатах, а також повний 3D.
- Підтримка користувальницьких рівнянь з частинними похідними.
- Імпорт, експорт та перетворення сіткок та геометрій між OpenFOAM, Dolfin / FEniCS XML, GiD, Gmsh, GMV, PSLG(трикутниками) та звичайними форматами сітки в ASCII.
Дивись також
Посилання
- FEATool Multiphysics homepage.
- Савула, Ярема (2004). Числовий аналіз задач математичної фізики варіаційними методами. Львівський нац. ун-т ім. І. Франка. с. 222.
- . Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- . Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 30 грудня 2020. Процитовано 21 травня 2018.
- . Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- FEATool Multiphysics online documentation suite.
- . Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- Benchmark computations of laminar flow around a cylinder. Flow Simulation with High-Performance Computers II, Notes on Numerical Fluid Dynamics. 52: 547—566. 1996.
- (PhD). University of Heidelberg. 1998. Архів оригіналу за 19 травня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- Higher-order finite element discretizations in a benchmark problem for incompressible flows. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 37 (8): 885—903. 2001.
- Black-Scholes custom equation and PDE modeling tutorial.
- A Simple Mesh Generator in MATLAB. SIAM Review. 46 (2): 329—345. 2004.
- . Архів оригіналу за 12 червня 2018. Процитовано 21 травня 2018.
- Triangle: Engineering a 2D quality mesh generator and Delaunay triangulator. Applied Computational Geometry Towards Geometric Engineering. 1148: 203—222. 1996.
- . Архів оригіналу за 24 березня 2017. Процитовано 21 травня 2018.
- . Архів оригіналу за 26 березня 2022. Процитовано 24 квітня 2022.
- . Архів оригіналу за 26 вересня 2013. Процитовано 21 травня 2018.
- FEATool Multiphysics technical specifications.
Зовнішні посилання та ресурси
- FEATool Multiphysics website
- FEATool Multiphysics quick start guide
- FEATool Multiphysics online documentation
- FEATool MATLAB FEM function reference[недоступне посилання з травня 2019]
- FEATool Multiphysics technical articles and tutorials
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
FEATool Multiphysics Finite Element Analysis Toolbox for Multiphysics ce prostij u vikoristanni instrumentarij modelyuvannya fiziki za dopomogoyu metodu skinchennih elementivv rivnyannyah chastkovih pohidnih dlya MATLAB FEATool Multiphysics nadaye mozhlivist povnistyu modelyuvati zadachi teplobminu dinamiki ridini himichnih reakcij ta elektromagnetizmu v 1D 2D osesimmetriya abo 3D vse ce v zruchnomu grafichnomu interfejsi koristuvacha GUI FEATool buv specialno rozroblenim dlya togo shob vikoristovuvatis bez neobhidnosti konsultacijnoyi dokumentaciyi tomu znajshov vikoristannya v akademichnih doslidzhennyah navchanni ta modelyuvannya promislovoyi inzheneriyi FEATool MultiphysicsTipComputer aided engineering CAE multifizika RozrobnikiPrecise SimulationStabilnij vipusk1 14 19 kvitnya 2021 Operacijna sistemaUnix Linux Windows MacMova programuvannyaMATLABVebsajtwww featool comOsoblivostiPovnistyu skriptovij interfejs FEATool Multiphysics ce povnistyu integrovane seredovishe modelyuvannya fiziki ta RChP vklyuchayuchi poperednyu obrobku modelej CAD ta geometriyi avtomatichne stvorennya sitki znahodzhennya rozv yazku ta obrobka rezultativ Operaciyi z grafichnim interfejsom takozh zapisuyutsya yak ekvivalentni funkciyi MATLAB tomu krim binarnih formativ modeli takozh mozhut buti zberezheni ta eksportovani yak skriptovi fajli m script sumisni z MATLAB ta Octave Korotkij scenarij MATLAB nizhche demonstruye yak mozhna obchisliti povnij potik navkolo cilindra dlya zadachi dinamiki obchislyuvalnoyi ridini CFD za dopomogoyu funkcij m script FEATool Zokrema zvichajni rivnyannya z chastinnimi pohidnimi RChP chi matematichni virazi mozhna prosto vvesti i pracyuvati z nimi yak iz simvolnimi virazami bez neobhidnosti dodatkovoyi kompilyaciyi chi napisannya vlasnih funkcij Generaciya sitki ta geometriyi fea sdim x y fea geom objects gobj rectangle 0 2 2 0 0 41 R1 gobj circle 0 2 0 2 0 05 C1 fea geom apply formula fea R1 C1 fea grid gridgen fea hmax 0 02 Postanovka zadachi Nestisnute rivnyannya Nav ye Stoksa v rezhimi multifiziki fea addphys fea navierstokes Vkazuyemo v yazkist ridini Gustina maye znachennya za zamovchuvannyam 1 fea phys ns eqn coef 2 end 0 001 Granichni umovi ne vkazani mezhi za zamovchuvannyam vstanovlyuyutsya yak nekovzki stini i nulovoyu shvidkistyu Pritik granichna umova 2 tipu na granici 4 fea phys ns bdr sel 4 2 Vidtik granichna umova 3 tipu nulovij tisk na granici 2 fea phys ns bdr sel 2 3 Parabolichnij pritik viraz dlya shvidkisti po x fea phys ns bdr coef 2 end 1 4 4 0 3 y 0 41 y 0 41 2 Pereviriti zchitati rozv yazati fea parsephys fea fea parseprob fea fea sol u solvestat fea Alternativnij rozv yazok za dopomgoyu OpenFOAM fea sol u openfoam fea Obrobka rezultativ ta vizualizaciya postplot fea surfexpr sqrt u 2 v 2 arrowexpr u v p cyl front evalexpr p 0 15 0 2 fea p cyl back evalexpr p 0 25 0 2 fea delta p computed p cyl front p cyl back delta p reference 0 117520 Zovnishnye modelyuvannya programnih interfejsiv FEATool Multiphysics takozh maye vbudovanu mozhlivist integruvati kodi inshih sistem modelyuvannya takim chinom mozhna pidklyuchiti zovnishni sitochni generatori i PSLG trikutnikami a takozh specialni rozv yazuvachi CFD taki yak OpenFOAM i FEM solver FEniCS sho dozvolyaye vikoristovuvati visokoproduktivni paralelni obchislennya ta multifizichni simulyaciyi yaki slid nalashtuvati ta vikonuvati bezposeredno v MATLAB ta Octave Inshi osoblivosti Povnistyu integrovanij i prostij u vikoristanni grafichnij interfejs Bagatoplatformenist MATLAB ta Octave sumisnosti vklyuchayuchi inshi nabori instrumentiv Velikij vibir MSE u viglyadi funkcij biblioteki linijnij ta visokij poryadok vidpovidaye P1 P5 a takozh diskrektizaciyi MSE 15 zazdalegid viznachenih rivnyan ta rezhimiv multifiziki v 1D 2D kartezianskih ta cilindrichnih koordinatah a takozh povnij 3D Pidtrimka koristuvalnickih rivnyan z chastinnimi pohidnimi Import eksport ta peretvorennya sitkok ta geometrij mizh OpenFOAM Dolfin FEniCS XML GiD Gmsh GMV PSLG trikutnikami ta zvichajnimi formatami sitki v ASCII Divis takozhMultifizika Metod skinchennih elementiv CAEPosilannyaFEATool Multiphysics homepage Savula Yarema 2004 Chislovij analiz zadach matematichnoyi fiziki variacijnimi metodami Lvivskij nac un t im I Franka s 222 Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 PDF Arhiv originalu PDF za 30 grudnya 2020 Procitovano 21 travnya 2018 Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 FEATool Multiphysics online documentation suite Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 Benchmark computations of laminar flow around a cylinder Flow Simulation with High Performance Computers II Notes on Numerical Fluid Dynamics 52 547 566 1996 PhD University of Heidelberg 1998 Arhiv originalu za 19 travnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 Higher order finite element discretizations in a benchmark problem for incompressible flows International Journal for Numerical Methods in Fluids 37 8 885 903 2001 Black Scholes custom equation and PDE modeling tutorial A Simple Mesh Generator in MATLAB SIAM Review 46 2 329 345 2004 Arhiv originalu za 12 chervnya 2018 Procitovano 21 travnya 2018 Triangle Engineering a 2D quality mesh generator and Delaunay triangulator Applied Computational Geometry Towards Geometric Engineering 1148 203 222 1996 Arhiv originalu za 24 bereznya 2017 Procitovano 21 travnya 2018 Arhiv originalu za 26 bereznya 2022 Procitovano 24 kvitnya 2022 Arhiv originalu za 26 veresnya 2013 Procitovano 21 travnya 2018 FEATool Multiphysics technical specifications Zovnishni posilannya ta resursiFEATool Multiphysics website FEATool Multiphysics quick start guide FEATool Multiphysics online documentation FEATool MATLAB FEM function reference nedostupne posilannya z travnya 2019 FEATool Multiphysics technical articles and tutorials