Elmer FEM — המדריך המלא: סימולציה רב-פיזיקלית בקוד פתוח

Elmer FEM פותח במרכז המחשוב המדעי של פינלנד (CSC) והוא אחד מפותרי האלמנטים הסופיים הפתוחים הבולטים לבעיות רב-פיזיקליות — כאלה שבהן כמה תופעות משפיעות זו על זו: חום שגורם למאמצים, זרם חשמלי שמחמם, זרימה שמקררת. הוא בקוד פתוח ורץ על Windows ו-Linux.

Elmer FEM

CSC — IT Center for Science, Finland

FEA רב-פיזיקלי — מוצקים, זרימה, חום ואלקטרומגנטיות — עם ממשק גרפי משלו.

להורדה מאתר היצרן

מה Elmer פותר

מעבר חום — הולכה, הסעה וקרינה, יציב ומשתנה בזמן.
מכניקת מבנים — אלסטיות לינארית ולא-לינארית, תדרים עצמיים.
זרימה — משוואות Navier-Stokes לזורמים לא-דחיסים וזרימה בתווך נקבובי.
אלקטרומגנטיקה — שדות סטטיים, השראה, זרמי מערבולת ומכונות חשמל.
אקוסטיקה — התפשטות קול ורטט.
צימוד — חיבור כמה פותרים באותו מודל, למשל תרמו-מכני או אלקטרו-תרמי.

איך עובדים איתו

ל-Elmer יש ממשק גרפי, ElmerGUI, שבו טוענים רשת, בוחרים משוואות, מגדירים חומרים ותנאי שפה ומריצים. את הרשת מכינים לרוב ב-Gmsh, Netgen או SALOME. משתמשים מתקדמים עובדים ישירות בקובץ ההגדרות (‎.sif), ואפשר להריץ במקביל (MPI) על הרבה ליבות. את התוצאות פותחים ב-ParaView.

Gmsh

Gmsh Project

מחולל רשתות FEA עם גיאומטריה מובנית וסקריפטים — תשתית סטנדרטית לניתוח נומרי פתוח.

הנדסה אזרחית הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Linux macOS Windows סימולציה

להורדה מאתר היצרן

Netgen / NGSolve — אלמנטים סופיים מולטי-פיזיקליים

TU Wien / NGSolve Project

מחולל רשתות ופותר אלמנטים סופיים בסדר גבוה, לבעיות מכניקה, זרימה ואלקטרומגנטיות.

הנדסת חשמל הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Linux macOS Windows חישוב נומרי ומתמטיקה סימולציה

להורדה מאתר היצרן

SALOME

CEA / EDF / OPEN CASCADE

פלטפורמת גיאומטריה, רישות ועיבוד תוצאות לניתוח אלמנטים סופיים, סביב פותרים חיצוניים.

הנדסה אזרחית הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Linux Windows סימולציה

להורדה מאתר היצרן

ParaView

Kitware / Sandia / Los Alamos

הדמיה ועיבוד תוצאות סימולציה בקנה מידה גדול — חתכים, קווי זרימה ואנימציה.

הנדסה סביבתית ומים הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Linux macOS Windows סימולציה

להורדה מאתר היצרן

מה שחסר

ElmerGUI בסיסי יחסית, והגדרת צימודים מורכבים דורשת עבודה בקובץ טקסט. אין מודלר גאומטריה מובנה. התיעוד מקיף אבל טכני, ואין בדיקות תקן. כמו בכל FEA, איכות הרשת ותנאי השפה קובעים את אמינות התוצאה.