FEM Solver/fr: Difference between revisions

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== Preface ==
Cette page rassemble des informations sur les solveurs par éléments finis utilisés par [[FEM Workbench/fr|Atelier FEM]]. L'interface entre un solveur et FreeCAD dans le pré-traitement ainsi que dans le post-traitement se fait par le biais de fichiers texte. Cela signifie qu'en théorie, tout solveur pouvant être configuré et contrôlé au moyen de fichiers texte est capable de fonctionner avec FreeCAD; un analyseur et un rédacteur appropriés des fichiers d’entrée et de sortie doivent être programmés pour que cette communication fonctionne.


<span id="Preface"></span>
=== Solvers disponibles dans diverses distributions Linux ===
== Préface ==
Le dépôt [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies FreeCAD-dependencies] suit les dépendances de FreeCAD sur de nombreuses distributions Linux. La page [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies/blob/master/FC-Workbenches/FEM.md FEM.md] examine les solveurs FEA open source pouvant être utilisés avec [[FEM Workbench/fr|atelier FEM]]. La page affiche la version d'un solveur particulier dans le référentiel d'une distribution Linux particulière. Cette information est utile pour savoir si un solveur est actuel ou obsolète et doit être mis à niveau.


Cette page rassemble des informations sur les solveurs par éléments finis utilisés par l'[[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]]. L'interface entre un solveur et FreeCAD dans le pré-traitement ainsi que dans le post-traitement se fait par le biais de fichiers texte. Cela signifie qu'en théorie, tout solveur pouvant être configuré et contrôlé au moyen de fichiers texte est capable de fonctionner avec FreeCAD; un analyseur et un rédacteur appropriés des fichiers d’entrée et de sortie doivent être programmés pour que cette communication fonctionne. Un sujet de forum pour discuter et annoncer tout ce qui concerne les différents solveurs peut être trouvé ici : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326 Sujet de discussion sur les solveurs FEM généraux].
L'information est également discutée sur le forum: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326&start=10#p270325 supported and not supported Solver].


Wikipedia [https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_finite_element_software_packages répertorie de nombreux packages logiciels d'éléments finis]. Une comparaison peut être trouvée sur [https://feacompare.com/ feacompare.com].

<span id="Available_solvers_in_various_Linux_distributions"></span>
=== Solveurs disponibles dans diverses distributions Linux ===

Le dépôt [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies FreeCAD-dependencies] suit les dépendances de FreeCAD sur de nombreuses distributions Linux. La page [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies/blob/master/FC-Workbenches/FEM.md FEM.md] examine les solveurs FEA open source pouvant être utilisés avec l'[[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]]. La page affiche la version d'un solveur particulier dans le dépôt d'une distribution Linux particulière. Cette information est utile pour savoir si un solveur est à jour ou s'il est obsolète et doit être mis à jour.

L'information est également discutée sur le forum : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326&start=10#p270325 supported and not supported Solver].

<span id="Solvers_with_an_interface_in_FreeCAD"></span>
== Solvers avec une interface dans FreeCAD ==
== Solvers avec une interface dans FreeCAD ==


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=== CalculiX ===
=== CalculiX ===

Il s'agit du premier solveur intégré à fonctionner avec l'atelier FEM. CalculiX est principalement conçu pour les analyses statiques, thermomécaniques et modales. Plus d'informations sur ce solveur se trouvent dans [[FEM CalculiX/fr|CalculiX pour l'analyse par la méthode des éléments finis]].
Il s'agit du premier solveur intégré à fonctionner avec l'atelier FEM. CalculiX est principalement conçu pour les analyses statiques, thermomécaniques et modales. Plus d'informations sur ce solveur se trouvent dans [[FEM_CalculiX/fr|CalculiX pour l'analyse par la méthode des éléments finis]].


=== Elmer ===
=== Elmer ===


Le solveur multiphysique Elmer a été intégré à FreeCAD en tant que projet [[Google Summer of Code 2017]] project: [https://www.csc.fi/web/elmer main website], [http://www.elmerfem.org./ community portal], [https://github.com/ElmerCSC/elmerfem code repository], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=22576 Elmer Integration (GSoC) - Activity Log] (fil de discussion).
Le solveur multiphysique Elmer a été intégré à FreeCAD en tant que projet du [[Google_Summer_of_Code_2017|Google Summer of Code 2017]] : [https://www.csc.fi/web/elmer site web principal], [http://www.elmerfem.org./ portail communautaire], [https://github.com/ElmerCSC/elmerfem dépôt du code], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=22576 intégration d'Elmer (GSoC) - journal d'activité (sujet du forum)].

=== Mystran ===

Mystran est un programme d'analyse structurelle qui utilise le format de fichier d'entrée Nastran. Il est publié sous licence MIT, ce qui signifie qu'il semble être open-source. Voir [https://www.mystran.com/ site web principal], [https://github.com/dr-bill-c/MYSTRAN dépôt du code] et [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=46171 sujet du forum sur Mystran].


=== Z88 ===
=== Z88 ===


Le solveur Z88 est conçu pour les simulations statiques linéaires en mettant l'accent sur l'enseignement de la méthode des éléments finis. C'était le deuxième solveur à être [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=15568 intégré à FreeCAD]. L'intégration a ensuite été améliorée en tant que projet [[Google Summer of Code 2017]].
Le solveur Z88 est conçu pour les simulations statiques linéaires en mettant l'accent sur l'enseignement de la méthode des éléments finis. C'était le deuxième solveur à être [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=15568 intégré à FreeCAD]. L'intégration a ensuite été améliorée en tant que projet du [[Google_Summer_of_Code_2017|Google Summer of Code 2017]].


Voir les informations:
Voir les informations :
* [https://fr.z88.de/z88os/ Site principal], [https://fr.z88.de/download-z88os/ page de téléchargement], [https://github.com/LSCAD/Z88OS dépôt du code source] (et binaires précompilés).
* [https://fr.z88.de/z88os/ Site principal], [https://fr.z88.de/download-z88os/ page de téléchargement], [https://github.com/LSCAD/Z88OS dépôt du code source] (et binaires précompilés).
* Notes de publication: [https://forum.z88.de/viewtopic.php?f=18&t=885 Z88os V15 publié le 17.07.2017], [https://forum.z88.de/viewtopic.php?t=90 Z88os V13 publié le 20.05.2009] (version dans Debian Jessie 8, Stretch 9, Buster 10).
* Notes de publication: [https://forum.z88.de/viewtopic.php?f=18&t=885 Z88os V15 publié le 17.07.2017], [https://forum.z88.de/viewtopic.php?t=90 Z88os V13 publié le 20.05.2009] (version dans Debian Jessie 8, Stretch 9, Buster 10).
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=23318 Comment utiliser Z88 dans FEM?] (discussion sur le forum).
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=23318 Comment utiliser Z88 dans FEM? (sujet du forum)].


Il existe deux versions, Z88OS est l'édition open source, tandis que Z88Aurora est un logiciel gratuit et comprend une interface graphique et des méthodes de solution supplémentaires.
Il existe deux versions, Z88OS est l'édition open-source, tandis que Z88Aurora est gratuit, qui inclut une interface graphique et des méthodes de résolution supplémentaires.


<span id="Solvers_implemented_as_external_workbenches"></span>
== Solveurs implémentés comme ateliers externes ==
== Solveurs implémentés comme ateliers externes ==


Ces solveurs ne sont pas intégrés dans [[FEM Workbench/fr|atelier FEM]] ce qui signifie qu'ils ont besoin d'une interface distincte pour configurer un projet de simulation. Ceci est réalisé par [[macros/fr|macros]] ou [[external workbenches/fr|Ateliers externes]].
Ces solveurs ne sont pas intégrés dans [[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]] ce qui signifie qu'ils ont besoin d'une interface distincte pour configurer un projet de simulation. Ceci est réalisé par [[Macros/fr|macros]] ou [[External_workbenches/fr|Ateliers externes]].


=== OpenFoam ===
=== DualSPHysics ===


[https://dual.sphysics.org/ DualSPHysics] est un ensemble de bibliothèques C ++, CUDA et Java qui utilisent le [https://en.wikipedia.org/wiki/Smoothed-particle_hydrodynamics hydrodynamique des particules lissées] (SPH) modèle nommé [https://wiki.manchester.ac.uk/sphysics/index.php/Main_Page SPHysics] pour étudier les phénomènes d'écoulement en surface libre tels que les vagues.
[https://openfoam.org/ OpenFoam] est un outil puissant pour la simulation [https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_fluid_dynamics] (CFD) distribué sous la forme d'une série de bibliothèques C ++.


DesignSPHysics est un atelier externe intégré à FreeCAD qui fournit une interface graphique à DualSPHysics : [https://design.sphysics.org/ site principal], [https://github.com/dualsphysics/DesignSPHysics dépôt du code], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20595 Projet intéressant: Simulateur de fluide DesignSPHysics (sujet du forum)].
OpenFoam est disponible dans FreeCAD via deux ateliers externes:
* [https://github.com/qingfengxia/Cfd Cfd] à l'origine par Qingfeng Xia.
* [https://github.com/jaheyns/CfdOF CfdOF] un fork de Cfd axé sur la facilité d'utilisation.


DesignSPHysics peut être installé via le [[Std_AddonMgr/fr|Gestionnaire des extensions]].
Alors que Cfd est destiné à être complet en fonctionnalités pour les utilisateurs avancés, CfdOF se concentre sur les utilisateurs qui débutent dans le monde de CFD et OpenFoam.


<span id="FastHenry_and_FasterCap"></span>
Pour Cfd: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13699 mise à jour sur le calcul dynamique des fluides FreeCAD + OpenFOAM] (sujet du forum), [https://forum.freecadweb.org/viewtopic. php? f = 37 & t = 22993 Progression de l'atelier de calcul général en dynamique des fluides computationnelle (CFD): CfdWorkbench] (ancien fil).
=== FastHenry et FasterCap ===


FastHenry et FasterCap sont des solveurs de champ de capacitif et de résistance-inductance développés par FastFieldSolvers: [https://www.fastfieldsolvers.com/default.asp site principal], [https://www.fastfieldsolvers.com/download.htm page de téléchargement] (code binaire et source), [https://www.fastfieldsolvers.com/forum/ forum].
Pour CfdOF: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21576 Atelier de travail sur la dynamique des fluides numérique (CFD) à l'aide d'OpenFOAM], [http://opensim.co.za/training .html matériel de formation].


L'[[EM_Workbench/fr|atelier EM]] est un atelier externe qui a été créé pour servir d'interface à ces solveurs électromagnétiques. FastHenry, pour l'analyse d'impédance magnéto-quasistatique en 3D, est entièrement supporté, tandis que FasterCap est accessible par le biais de quelques macros Python.
Les deux ateliers peuvent être installés via [[AddonManager/fr|Addon manager]], et les deux disposent d'un espace de discussion dans le [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=37 sous-forum CfdOF / CFD].


Voir : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=33372 ElectroMagnetic Workbench (sujet principal du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31920 Electromagnetic Workbench - de nouveau (sujet du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=5400 FreeCAD for ElectroMagnetics (sujet du forum)], [https://github.com/ediloren/EM-Workbench-for-FreeCAD dépôt du code pour l'atelier]
=== DualSPHysics ===


L'atelier EM peut être installé via le [[Std_AddonMgr/fr|Gestionnaire des extensions]].
[https://dual.sphysics.org/ DualSPHysics] est un ensemble de bibliothèques C ++, CUDA et Java qui utilisent le [https://en.wikipedia.org/wiki/Smoothed-particle_hydrodynamics hydrodynamique des particules lissées] (SPH) modèle nommé [https://wiki.manchester.ac.uk/sphysics/index.php/Main_Page SPHysics] pour étudier les phénomènes d'écoulement en surface libre tels que les vagues.


=== fcFEM ===
DesignSPHysics est un atelier externe intégré à FreeCAD qui fournit une interface graphique à DualSPHysics: [https://design.sphysics.org/ site principal], [https://github.com/dualsphysics/DesignSPHysics dépôt du code], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20595 Projet intéressant: Simulateur de fluide DesignSPHysics] (sujet du forum).


fcFEM est un solveur par éléments finis pour les études structurelles et mécaniques, implémenté en Python, et qui peut être exécuté directement à partir de FreeCAD sans faire appel à des solveurs binaires externes. Par conséquent, il peut être considéré comme le propre solutionneur interne de FreeCAD.
DesignSPHysics peut être installé via [[AddonManager/fr|Addon manager]].


fcFEM a été conçu pour surmonter certaines limitations d’autres solveurs, tels que CalculiX, afin de réaliser diverses études d’ingénierie structurale.
=== FastHenry et FasterCap ===


Certains des problèmes qui sont censés être résolus par ce solveur incluent
FastHenry et FasterCap sont des solveurs de champ de capacitif et de résistance-inductance développés par FastFieldSolvers: [https://www.fastfieldsolvers.com/default.asp site principal], [https://www.fastfieldsolvers.com/download.htm page de téléchargement] (code binaire et source), [https://www.fastfieldsolvers.com/forum/ forum].
* Analyses de mailles mixtes (solide-shell) pour traiter des colonnes composites ou des composants architecturaux préfabriqués: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&p=216682&hilit=sandwich#p216682 FEM object types (sujet du forum)].
* Les éléments de poutre et de shell améliorés, car les éléments de poutre de CalculiX semblent donner des résultats erronés: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=27903&hilit=beam#p226038 CalculiX 3-node Beam Element (sujet du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&start=100 FEM object types (sujet du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=16044 Example for 1D analysis (sujet du forum)].
* Contrôle de la longueur d'arc pour surmonter les points limites pour l'analyse de l'effondrement élasto-plastique: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=riks#p215325 FEM - Tubular Connection with Shell Elements (sujet du forum)].
* Éléments d'interface d'épaisseur nulle pour diverses applications, comme le béton post-contraint avec frottement: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&hilit=classical&start=20#p259636 pre-stressed pre/post-tensioned concrete bridge (sujet du forum)].


L'auteur considère que FreeCAD est une bonne plate-forme de prototypage permettant de configurer, de tester et de visualiser rapidement différents problèmes structurels. Il est donc très utile de disposer d'un solveur intégré et flexible. Voir le fil principal, [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33974 fcFEM - FEA from start to finish (sujet principal du forum)].
[[EM Workbench/fr|Atelier EM]] est un établi externe créé pour servir de front-end à ces solveurs électromagnétiques. FastHenry, pour l'analyse d'impédance magnéto-quasi statique en 3D, est entièrement pris en charge, tandis que FasterCap est accessible via certaines macros Python.


fcFEM est présenté sous la forme d'une bibliothèque Python et d'une macro. Vous pouvez le télécharger à partir du [https://github.com/HarryvL/fcFEM dépôt de GitHub]. Il sera éventuellement disponible à partir du [[Std_AddonMgr/fr|gestionnaire des extensions]] ou sera distribué avec FreeCAD lui-même.
Voir: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=33372 ElectroMagnetic Workbench] (fil principal), [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31920 atelier électromagnétique], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=5400 FreeCAD for ElectroMagnetics], [https://github.com/ediloren/EM-Workbench-for-FreeCAD dépôt du code] pour l'atelier.


=== OpenFoam ===
L'atelier EM peut être installé via [[AddonManager/fr|Addon manager]].


[https://openfoam.org/ OpenFoam] est un outil puissant pour la simulation [https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_des_fluides_num%C3%A9rique Mécanique des fluides numérique] (CFD en anglais) distribué sous la forme d'une série de bibliothèques C++.
=== fcFEM ===


OpenFoam est disponible dans FreeCAD via deux ateliers externes :
fcFEM est un solveur par éléments finis pour les études structurelles et mécaniques, implémenté en Python, et qui peut être exécuté directement à partir de FreeCAD sans faire appel à des solveurs binaires externes. Par conséquent, il peut être considéré comme le propre solutionneur interne de FreeCAD.
* [https://github.com/qingfengxia/Cfd Cfd] à l'origine par Qingfeng Xia.
* [https://github.com/jaheyns/CfdOF CfdOF] un fork de Cfd axé sur la facilité d'utilisation.


Alors que Cfd est destiné à être complet en fonctionnalités pour les utilisateurs avancés, CfdOF se concentre sur les utilisateurs qui débutent dans le monde de CFD et OpenFoam.
fcFEM was designed to overcome certain limitations from other solvers, such as CalculiX, in order to perform various structural engineering studies.


Pour Cfd : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13699 update on FreeCAD + OpenFOAM fluid dynamic computation (sujet du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=37&t=22993 Progress of the general Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench: CfdWorkbench (ancien sujet du forum)].
Some of the problems that are intended to be overcome by this solver include
* Mixed mesh analyses (solid-shell) for dealing with composite columns or prefabricated architectural components: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&p=216682&hilit=sandwich#p216682 FEM object types].
* Improved beam and shell elements, as CalculiX's beam elements seem to give wrong results: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=27903&hilit=beam#p226038 CalculiX 3-node Beam Element], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&start=100 FEM object types], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=16044 Example for 1D analysis].
* Arc-length control for overcoming limit points for elastic-plastic collapse analysis: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=riks#p215325 FEM - Tubular Connection with Shell Elements].
* Zero-thickness interface elements for various applications, like post-tensioned concrete with friction: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&hilit=classical&start=20#p259636 pre-stressed pre/post-tensioned concrete bridge].


Pour CfdOF : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21576 Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench using OpenFOAM (sujet du forum)], [http://opensim.co.za/training.html matériel de formation].
The author considers FreeCAD a good prototyping platform to quickly set up, test, and visualize different structural problems, so having an integrated yet flexible solver is very helpful. See the main thread, [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33974 fcFEM - FEA from start to finish].


Les deux ateliers peuvent être installés via le [[Std_AddonMgr/fr|Gestionnaire des extensions]] et disposent d'un espace de discussion dans le [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=37 sous-forum CfdOF/CFD].
fcFEM is packaged as a python library and a macro, and can be downloaded from the [https://github.com/HarryvL/fcFEM github repository]. It will eventually be available from the [[AddonManager]], or will be distributed as part of FreeCAD itself.

<span id="Implementation_in_progress"></span>
== Implémentation en cours ==


== Implementation in progress ==
=== FEniCS ===
=== FEniCS ===


FEniCS est un cadre informatique permettant de résoudre des équations aux dérivées différentielles (PDE) avec des interfaces de programmation de haut niveau en Python et C ++. Il peut être utilisé pour établir des problèmes scientifiques dans des formulations d'éléments finis qui peuvent ensuite être résolus numériquement.
FEniCS is a computing framework for solving partial differential equations (PDEs), with high-level programming interfaces in Python and C++. It can be used to establish scientific problems in finite element formulations that then can be solved numerically.


See: [https://fenicsproject.org/ main website], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=4677 Fenics as Solver] (forum thread).
Voir : [https://fenicsproject.org/ site principale], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=4677 Fenics as Solver (sujet du forum)].


[https://github.com/qingfengxia/FenicsSolver FenicsSolver] is a simulation platform to deal with multi-body, multi-physics (coupled), multi-scale problems. It hopes to integrate the FEniCS solver into both the [[FEM Workbench]] and the Cfd [[external workbenches|external workbench]], so the resulting system functions like a free alternative to Comsol or Moose. FenicsSolver is being developed by the same author of Cfd.
[https://github.com/qingfengxia/FenicsSolver FenicsSolver] est une plate-forme de simulation permettant de traiter des problèmes multi-corps, multi-physique (couplés) et multi-échelles. Il espère intégrer le solveur FEniCS à la fois dans [[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]] et dans l'[[External_workbenches/fr|atelier extérieur]] Cfd afin que le système résultant fonctionne comme une alternative gratuite à Comsol ou à Moose. FenicsSolver est développé par le même auteur de Cfd.


=== OOFEM ===
=== OOFEM ===
[http://www.oofem.org/ OOFEM] is an object oriented FEM program by the Czech Technical University, for solving mechanical, transport and fluid mechanics problems.


[http://www.oofem.org/ OOFEM] est un programme FEM orienté objet de l'Université technique tchèque destiné à résoudre les problèmes de mécanique, de transport et de mécanique des fluides.
It was mentioned as having some advantages over CalculiX, like interface elements ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&start=20#p260275 pre-stressed pre/post-tensioned concrete bridge]), and arc-length control for elastic-plastic collapse analysis ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=Arc#p215325 FEM - Tubular Connection with Shell Elements]).


Preliminary integration into the FEM Workbench has been done. See: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31288 OOFem] (main thread), [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126338 test request, multiple solvers].
Il a été mentionné qu’il présentait certains avantages par rapport à CalculiX comme les éléments d’interface ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&start=20#p260275 pre-stressed pre/post-tensioned concrete bridge (sujet du forum)]) et le contrôle de la longueur d'arc pour l'analyse de l'effondrement élasto-plastique ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=Arc#p215325 FEM - Tubular Connection with Shell Elements (sujet du forum)]).


L'intégration préliminaire dans l'atelier FEM a été effectuée. Voir : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31288 OOFem (sujet principal du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20# p126338 test request, multiple solvers (sujet du forum)].
Until the solver integration is completed and the new code is merged into the main FreeCAD repository, the required files for using the solver in the FEM Workbench can be downloaded from a [https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/tree/femoofem/src/Mod/Fem/ forked FreeCAD branch].


Jusqu'à ce que l'intégration du solveur soit terminée et que le nouveau code soit fusionné dans le dépôt principal de FreeCAD, les fichiers nécessaires à l'utilisation du solveur dans l'atelier FEM peuvent être téléchargés à partir d'un [https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/tree/femoofem/src/Mod/Fem/ fork de FreeCAD]. Pour une vue d'ensemble de l'implémentation, jetez un coup d'oeil à l'historique des modifications https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/commits/femoofem
== Solvers not integrated ==


=== MBDyn ===
The following solvers have not been integrated into FreeCAD but they have garnered some interest by the user community. If a developer wishes to create a communication bridge for a particular solver, he or she should refer to the [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 FEM subforum] for advice and assistance.


* Logiciel d'analyse polyvalent opensource Multibody Dynamics
The following articles may be outdated, but the information they contain may still be useful to understand how to integrate solvers into FreeCAD
* [https://www.mbdyn.org/ MBDyn]
* [[Extend FEM Module]]
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=39165 FreeCAD as pre-post processor for MBDyn (sujet du forum)]
* [[Add FEM Equation Tutorial]]
* [[Add FEM Constraint Tutorial]]


<span id="Solvers_not_integrated"></span>
Wikipedia [https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_finite_element_software_packages lists many finite element software packages] that potentially could be made to work with FreeCAD in the future.
== Solveurs non intégrés ==


Les solveurs suivants n'ont pas été intégrés à FreeCAD mais ils ont suscité un certain intérêt de la part de la communauté des utilisateurs. Si un développeur souhaite créer un pont de communication pour un solveur particulier, il ou elle doit consulter le [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 sous-forum FEM] pour obtenir des conseils et une assistance.
=== Agros2D and Hermes ===
[http://www.agros2d.org/ Agros2D] is a multiplatform graphical program designed for solving different physical problems. Internally it uses the [http://www.hpfem.org/hermes/ Hermes] C++ libraries for the solution of simple and complex time-dependent nonlinear partial differential equation (PDE) systems using a general version of the finite element method [https://en.wikipedia.org/wiki/Hp-FEM (hp-FEM)]. Main code [https://github.com/hpfem/hermes repository], and [https://github.com/hpfem/hermes-tutorial tutorials].


Les articles suivants sont peut-être obsolètes, mais les informations qu’ils contiennent peuvent néanmoins être utiles pour comprendre comment intégrer des solveurs dans FreeCAD.
=== Code-Aster and Code-Saturne ===
* [[Extend_FEM_Module/fr|Module d'extension FEM]]
[https://www.code-aster.org/ Code-Aster] is an open source multiphysics solver; together with the Salomé-Meca pre-processor they form a simulation platform developed by EDF-GDF, France's biggest energy company. It was an early package considered for inclusion in FreeCAD: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=2839 FreeCAD and Code-Aster/Salome-Meca] (forum thread).
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/fr|Tutoriel pour ajouter des équations MEF]]
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/fr|Tutoriel pour ajouter des contraintes MEF]]


=== ADAPy ===
[https://www.code-saturne.org/cms/ Code-Saturne] is a free, open-source software developed and released by EDF to solve computational fluid dynamics (CFD).

Voir [https://github.com/Krande/adapy/ ADAPy] et [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=64929 ADA - Assembly for Design & Analysis (sujet du forum)].

<span id="Agros2D_and_Hermes"></span>
=== Agros2D et Hermes ===

[http://www.agros2d.org/ Agros2D] est un programme graphique multiplateforme conçu pour la résolution de différents problèmes physiques. En interne, il utilise les bibliothèques C++ de [http://www.hpfem.org/hermes/ Hermes] pour la résolution de systèmes d'équations différentielles partielles (EDP) non linéaires simples et complexes dépendant du temps, en utilisant une version générale de la méthode des éléments finis [https://en.wikipedia.org/wiki/Hp-FEM (hp-FEM)]. Code principal [https://github.com/hpfem/hermes dépôt] et des [https://github.com/hpfem/hermes-tutorial tutoriaux].

<span id="Code-Aster_and_Code-Saturne"></span>
=== Code-Aster et Code-Saturne ===

[https://www.code-aster.org/ Code-Aster] est un solveur multiphysique au code source ouvert. Avec le pré-processeur Salomé-Meca, ils forment une plate-forme de simulation développée par EDF-GDF, le plus grand groupe énergétique français. Il s'agissait d'un des premiers packages dont l'inclusion dans FreeCAD avait été envisagée : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=2839 FreeCAD and Code-Aster/Salome-Meca (sujet du forum)].

[https://www.code-saturne.org/cms/ Code-Saturne] est un logiciel gratuit et à code source ouvert développé et publié par EDF pour résoudre les problèmes de la dynamique des fluides numérique (CFD).


=== FElt ===
=== FElt ===
[http://felt.sourceforge.net/ FElt] is a finite element package to solve linear static and dynamic structural analysis problems. The [https://sourceforge.net/projects/felt/ original code] is outdated, so it was forked to a [https://github.com/Sudhanshu-Dubey14/felt new repository] to revive the project and make it compile in a modern system.


[http://felt.sourceforge.net/ FElt] est un package d'éléments finis permettant de résoudre les problèmes d'analyse structurelle linéaire et statique. Le [https://sourceforge.net/projects/felt/ code original] est obsolète. Il a donc été créé dans un [https://github.com/Sudhanshu-Dubey14/felt nouveau dépôt] pour relancer le projet et le rendre actif et le rendre compilable dans un système moderne.
It was suggested in the forums to perform reinforced concrete frames analysis (beam and column assemblies) using 1D beam elements: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=17061&start=20#p268503 Automation in Design], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33463 Felt in FEM Workbench].

Il a été suggéré dans les forums de procéder à une analyse des cadres en béton armé (assemblages de poutres et de colonnes) à l'aide d'éléments de poutre 1D : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=17061&start=20#p268503 Automation in Design (sujet du forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33463 Felt in FEM Workbench (sujet du forum)].


=== Frame3DD ===
=== Frame3DD ===


[http://frame3dd.sourceforge.net/ Frame3DD] is a software package for static and dynamic structural analysis of 2D and 3D frames and trusses, [https://github.com/pslack/frame3dd main repository]. A preliminary reader for input files was announced in the forums:
[http://frame3dd.sourceforge.net/ Frame3DD] est un logiciel pour l'analyse structurelle statique et dynamique de cadres et de fermes en 2D et 3D, [https://github.com/pslack/frame3dd principal dépôt]. Un lecteur préliminaire pour les fichiers d'entrée a été annoncé dans les forums :
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=19428 Test read data from Frame3DD file.]
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=19428 Test read data from Frame3DD file]. Sujet général dans le forum FEM :
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=43389 Frame3DD].


=== Impact FEM ===
=== Impact FEM ===

* http://www.impact-fem.org/ (broken link)
* https://sourceforge.net/projects/impact/


=== libMesh ===
=== libMesh ===
[https://libmesh.github.io/ libMesh] is a c++ finite element library for the numerical solution of partial differential equations, with a major goal to provide support for adaptive mesh refinement (AMR) computations in parallel: [https://github.com/libMesh/libmesh code repository].


[https://libmesh.github.io/ libMesh] est une bibliothèque en C++ d'éléments finis pour la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles, dont l'objectif principal est de fournir un support pour les calculs d'amélioration du maillage adaptatif (AMR=adaptive mesh refinement) en parallèle : [https://github.com/libMesh/libmesh dépôt du code].
It was suggested to integrate this library into FreeCAD as part of a [[Google Summer of Code]] [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=8&t=35493 project].

Il a été suggéré d'intégrer cette bibliothèque dans FreeCAD dans le cadre du [[Google_Summer_of_Code|Google Summer of Code project]] : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=8&t=35493 GSOC 2019 Configuration Management Project (sujet du forum)].


=== Modelica ===
=== Modelica ===
[https://www.modelica.org/ Modelica] is a language to model and optimize complex, and interconnected physical systems, for example, mechanical, electrical, thermal, hydraulic, and others. The language itself and its standard libraries are open source. Some simulation environments based on Modelica, like Catia's Dymola, are proprietary, but there are also free implementations like [https://openmodelica.org/ OpenModelica] and [https://jmodelica.org/ JModelica].


[https://www.modelica.org/ Modelica] est un langage permettant de modéliser et d'optimiser des systèmes physiques complexes et interconnectés, par exemple des systèmes mécaniques, électriques, thermiques, hydrauliques et autres. Le langage lui-même et ses bibliothèques standard sont open source. Certains environnements de simulation basés sur Modelica, tels que Dymola de Catia, sont propriétaires mais il existe également des implémentations libres telles que [https://openmodelica.org/ OpenModelica] et [https://jmodelica.org/ JModelica].
With FreeCAD, Modelica was suggested to help perform animations, but more broadly it could be used in mechanical and building engineering to solve equations and optimize a particular design: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556 Modelica] (forum thread).

Avec FreeCAD, Modelica a été suggéré pour aider à réaliser des animations mais plus généralement il pourrait être utilisé en ingénierie mécanique et en génie du bâtiment pour résoudre des équations et optimiser une conception particulière : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556 Modelica (sujet du forum)].


The [https://pypi.org/project/PyFMI/ PyFMI] package contains Python bindings to work with FMU models, which are standardized models in binary format produced by compliant Modelica environments, including Dymola, OpenModelica, and JModelica. It was suggested that this library could help FreeCAD connect to a [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556#p272632 Modelica system] (forum post).
Le package [https://pypi.org/project/PyFMI/ PyFMI] contient des liaisons Python qui fonctionnent avec les modèles FMU qui sont des modèles normalisés au format binaire produits par des environnements Modelica conformes, notamment Dymola, OpenModelica et JModelica. Il a été suggéré que cette bibliothèque pourrait aider FreeCAD à se connecter à un système [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556#p272632 Modelica (sujet du forum)].


=== Mumps ===
=== Mumps ===
[http://mumps-solver.org/ Mumps] is a generic solver for massive systems of equations, which generally deals with factorizing and operating on sparse matrices. It was mentioned in the forum: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126087 test request, multiple solvers].


[http://mumps-solver.org/ Mumps] est un solveur générique pour les systèmes massifs d'équations qui traite généralement de la factorisation et du fonctionnement sur des matrices clairsemées. Il a été mentionné dans le forum : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126087 Test request, multiple solvers (sujet du forum)].
It does not perform finite element analysis directly, but it may be used internally by other packages like Code-Aster.

Il n’effectue pas d’analyse par éléments finis directement mais il peut être utilisé en interne par d’autres progiciels tels que Code-Aster.


=== Nastran ===
=== Nastran ===
Nastran is a structural analysis program developed by NASA in the 1970s. Modern versions of it are commercial products and closed source; however, older versions of it, [https://github.com/nasa/NASTRAN-93 Nastran-93] and [https://github.com/nasa/NASTRAN-95 Nastran-95] were released as open source in 2015. Forum post: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=12753 Nastran].


Nastran est un programme d'analyse structurelle développé par la NASA dans les années 1970. Les versions modernes sont des produits commerciaux et des sources fermées. Toutefois, ses anciennes versions, [https://github.com/nasa/NASTRAN-93 Nastran-93] et [https://github.com/nasa/NASTRAN-95 Nastran-95] ont été publiées en open source en 2015. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=12753 Nastran (sujet du forum)].
There is no technical support for the open source code, and it is probably difficult to compile in a modern system.

Il n'y a pas de support technique pour le code open source et il est probablement difficile à compiler dans un système moderne.


=== OpenSees ===
=== OpenSees ===

[http://opensees.berkeley.edu/ OpenSees] is a software framework for developing applications to simulate structural and geotechnical systems mainly in the field of earthquake engineering.
[https://opensees.berkeley.edu/ OpenSees] est un logiciel cadre permettant de développer des applications permettant de simuler des systèmes structurels et géotechniques principalement dans le domaine de l'ingénierie parasismique. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20745 OpenSees, the Open System for Earthquake Engineering Simulation (sujet du forum)] et [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31922 Relicensing of OpenSees (sujet du forum)].

=== PolyFEM ===

[https://polyfem.github.io/ PolyFEM] est une simple bibliothèque d'éléments finis en C++ et Python. Nous proposons un large éventail d'équations différentielles partielles courantes, telles que : Laplace, Helmholtz, élasticité linéaire, élasticité Saint-Venant, élasticité Néo-Hookéenne et Stokes. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=42857 PolyFEM (sujet du forum)].

=== Sparselizard ===

[http://www.sparselizard.org/ Sparselizard] est une bibliothèque d'éléments finis en C ++ open source rapide, générale, multiphysique, p-adaptative, fonctionnant sous Linux, Mac et Windows. Elle est utilisée pour concevoir des microdispositifs de nouvelle génération (transducteurs à ultrasons, micromiroirs, microvannes, entraînements à peigne, ...) et est soigneusement validée par rapport aux solutions analytiques, aux logiciels tiers et aux mesures des dispositifs fabriqués. Elle semble être développée par l'équipe du générateur de maillage gmsh.


=== SU2 ===
=== SU2 ===


[https://su2code.github.io/ SU2] is a collection of software tools developed in C++ and Python for the solution of [https://en.wikipedia.org/wiki/Partial_differential_equation partial differential equations] (PDE) and PDE-constrained optimization problems on unstructured meshes. It is particularly used in the fields of aerodynamics and computational fluid dynamics (CFD).
[https://su2code.github.io/ SU2] est un ensemble d’outils logiciels développés en C ++ et en Python pour la résolution des [https://en.wikipedia.org/wiki/Partial_differential_equation équation partielle différentielle] et des problèmes d'optimisation sous contrainte PDE sur des maillages non structurés. Il est particulièrement utilisé dans les domaines de l'aérodynamique et de la dynamique des fluides numérique (CFD).


=== Technog ===
=== Tochnog ===
Technog Professional is a closed source program to perform geotechnical simulations such as landslides, driving piles, slope stability, and civil engineering calculations (masonry and earthquake response), [http://www.feat.nl/ website] (broken link).


Tochnog Professional est un programme source fermé permettant de réaliser des simulations géotechniques telles que des glissements de terrain, des pieux, la stabilité des pentes et des calculs de génie civil (réponse de la maçonnerie et des tremblements de terre), [https://www.tochnogprofessional.nl/ site web].
Technog was successfully used in FreeCAD as a substitute of CalculiX, although the trial version is limited in the number of elements it can handle: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26772 Integration of tochnog solver in FreeCAD FEM] (forum thread).

Tochnog a été utilisé avec succès dans FreeCAD en tant que substitut de CalculiX bien que le nombre d’éléments pouvant être gérés par la version d’essai soit limité : [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26772 Integration of tochnog solver in FreeCAD FEM (sujet du forum)].


<div class="mw-translate-fuzzy">
=== XC ===
=== XC ===
* http://www.xcengineering.xyz/
* https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31262
</div>


[http://www.xcengineering.xyz/ XC] est un programme FEA conçu pour résoudre des problèmes structurels en génie civil comme une analyse de coque réelle. Il utilise les bibliothèques OpenSees : [https://github.com/xcfem/xc dépôt principal], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31262 XC, opensource structural engineering FEM code (sujet du forum)].
<div class="mw-translate-fuzzy">

[[Category:FEM]]

</div>
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Latest revision as of 21:24, 6 January 2024

Préface

Cette page rassemble des informations sur les solveurs par éléments finis utilisés par l'atelier FEM. L'interface entre un solveur et FreeCAD dans le pré-traitement ainsi que dans le post-traitement se fait par le biais de fichiers texte. Cela signifie qu'en théorie, tout solveur pouvant être configuré et contrôlé au moyen de fichiers texte est capable de fonctionner avec FreeCAD; un analyseur et un rédacteur appropriés des fichiers d’entrée et de sortie doivent être programmés pour que cette communication fonctionne. Un sujet de forum pour discuter et annoncer tout ce qui concerne les différents solveurs peut être trouvé ici : Sujet de discussion sur les solveurs FEM généraux.

Wikipedia répertorie de nombreux packages logiciels d'éléments finis. Une comparaison peut être trouvée sur feacompare.com.

Solveurs disponibles dans diverses distributions Linux

Le dépôt FreeCAD-dependencies suit les dépendances de FreeCAD sur de nombreuses distributions Linux. La page FEM.md examine les solveurs FEA open source pouvant être utilisés avec l'atelier FEM. La page affiche la version d'un solveur particulier dans le dépôt d'une distribution Linux particulière. Cette information est utile pour savoir si un solveur est à jour ou s'il est obsolète et doit être mis à jour.

L'information est également discutée sur le forum : supported and not supported Solver.

Solvers avec une interface dans FreeCAD

Ces solveurs sont bien intégrés à FreeCAD, ce qui signifie qu’il est possible de configurer et d’exécuter un projet de simulation à partir de l’interface graphique et des boutons de FEM Workbench.

CalculiX

Il s'agit du premier solveur intégré à fonctionner avec l'atelier FEM. CalculiX est principalement conçu pour les analyses statiques, thermomécaniques et modales. Plus d'informations sur ce solveur se trouvent dans CalculiX pour l'analyse par la méthode des éléments finis.

Elmer

Le solveur multiphysique Elmer a été intégré à FreeCAD en tant que projet du Google Summer of Code 2017 : site web principal, portail communautaire, dépôt du code, intégration d'Elmer (GSoC) - journal d'activité (sujet du forum).

Mystran

Mystran est un programme d'analyse structurelle qui utilise le format de fichier d'entrée Nastran. Il est publié sous licence MIT, ce qui signifie qu'il semble être open-source. Voir site web principal, dépôt du code et sujet du forum sur Mystran.

Z88

Le solveur Z88 est conçu pour les simulations statiques linéaires en mettant l'accent sur l'enseignement de la méthode des éléments finis. C'était le deuxième solveur à être intégré à FreeCAD. L'intégration a ensuite été améliorée en tant que projet du Google Summer of Code 2017.

Voir les informations :

Il existe deux versions, Z88OS est l'édition open-source, tandis que Z88Aurora est gratuit, qui inclut une interface graphique et des méthodes de résolution supplémentaires.

Solveurs implémentés comme ateliers externes

Ces solveurs ne sont pas intégrés dans atelier FEM ce qui signifie qu'ils ont besoin d'une interface distincte pour configurer un projet de simulation. Ceci est réalisé par macros ou Ateliers externes.

DualSPHysics

DualSPHysics est un ensemble de bibliothèques C ++, CUDA et Java qui utilisent le hydrodynamique des particules lissées (SPH) modèle nommé SPHysics pour étudier les phénomènes d'écoulement en surface libre tels que les vagues.

DesignSPHysics est un atelier externe intégré à FreeCAD qui fournit une interface graphique à DualSPHysics : site principal, dépôt du code, Projet intéressant: Simulateur de fluide DesignSPHysics (sujet du forum).

DesignSPHysics peut être installé via le Gestionnaire des extensions.

FastHenry et FasterCap

FastHenry et FasterCap sont des solveurs de champ de capacitif et de résistance-inductance développés par FastFieldSolvers: site principal, page de téléchargement (code binaire et source), forum.

L'atelier EM est un atelier externe qui a été créé pour servir d'interface à ces solveurs électromagnétiques. FastHenry, pour l'analyse d'impédance magnéto-quasistatique en 3D, est entièrement supporté, tandis que FasterCap est accessible par le biais de quelques macros Python.

Voir : ElectroMagnetic Workbench (sujet principal du forum), Electromagnetic Workbench - de nouveau (sujet du forum), FreeCAD for ElectroMagnetics (sujet du forum), dépôt du code pour l'atelier

L'atelier EM peut être installé via le Gestionnaire des extensions.

fcFEM

fcFEM est un solveur par éléments finis pour les études structurelles et mécaniques, implémenté en Python, et qui peut être exécuté directement à partir de FreeCAD sans faire appel à des solveurs binaires externes. Par conséquent, il peut être considéré comme le propre solutionneur interne de FreeCAD.

fcFEM a été conçu pour surmonter certaines limitations d’autres solveurs, tels que CalculiX, afin de réaliser diverses études d’ingénierie structurale.

Certains des problèmes qui sont censés être résolus par ce solveur incluent

L'auteur considère que FreeCAD est une bonne plate-forme de prototypage permettant de configurer, de tester et de visualiser rapidement différents problèmes structurels. Il est donc très utile de disposer d'un solveur intégré et flexible. Voir le fil principal, fcFEM - FEA from start to finish (sujet principal du forum).

fcFEM est présenté sous la forme d'une bibliothèque Python et d'une macro. Vous pouvez le télécharger à partir du dépôt de GitHub. Il sera éventuellement disponible à partir du gestionnaire des extensions ou sera distribué avec FreeCAD lui-même.

OpenFoam

OpenFoam est un outil puissant pour la simulation Mécanique des fluides numérique (CFD en anglais) distribué sous la forme d'une série de bibliothèques C++.

OpenFoam est disponible dans FreeCAD via deux ateliers externes :

  • Cfd à l'origine par Qingfeng Xia.
  • CfdOF un fork de Cfd axé sur la facilité d'utilisation.

Alors que Cfd est destiné à être complet en fonctionnalités pour les utilisateurs avancés, CfdOF se concentre sur les utilisateurs qui débutent dans le monde de CFD et OpenFoam.

Pour Cfd : update on FreeCAD + OpenFOAM fluid dynamic computation (sujet du forum), Progress of the general Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench: CfdWorkbench (ancien sujet du forum).

Pour CfdOF : Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench using OpenFOAM (sujet du forum), matériel de formation.

Les deux ateliers peuvent être installés via le Gestionnaire des extensions et disposent d'un espace de discussion dans le sous-forum CfdOF/CFD.

Implémentation en cours

FEniCS

FEniCS est un cadre informatique permettant de résoudre des équations aux dérivées différentielles (PDE) avec des interfaces de programmation de haut niveau en Python et C ++. Il peut être utilisé pour établir des problèmes scientifiques dans des formulations d'éléments finis qui peuvent ensuite être résolus numériquement.

Voir : site principale, Fenics as Solver (sujet du forum).

FenicsSolver est une plate-forme de simulation permettant de traiter des problèmes multi-corps, multi-physique (couplés) et multi-échelles. Il espère intégrer le solveur FEniCS à la fois dans atelier FEM et dans l'atelier extérieur Cfd afin que le système résultant fonctionne comme une alternative gratuite à Comsol ou à Moose. FenicsSolver est développé par le même auteur de Cfd.

OOFEM

OOFEM est un programme FEM orienté objet de l'Université technique tchèque destiné à résoudre les problèmes de mécanique, de transport et de mécanique des fluides.

Il a été mentionné qu’il présentait certains avantages par rapport à CalculiX comme les éléments d’interface (pre-stressed pre/post-tensioned concrete bridge (sujet du forum)) et le contrôle de la longueur d'arc pour l'analyse de l'effondrement élasto-plastique (FEM - Tubular Connection with Shell Elements (sujet du forum)).

L'intégration préliminaire dans l'atelier FEM a été effectuée. Voir : OOFem (sujet principal du forum), p126338 test request, multiple solvers (sujet du forum).

Jusqu'à ce que l'intégration du solveur soit terminée et que le nouveau code soit fusionné dans le dépôt principal de FreeCAD, les fichiers nécessaires à l'utilisation du solveur dans l'atelier FEM peuvent être téléchargés à partir d'un fork de FreeCAD. Pour une vue d'ensemble de l'implémentation, jetez un coup d'oeil à l'historique des modifications https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/commits/femoofem

MBDyn

Solveurs non intégrés

Les solveurs suivants n'ont pas été intégrés à FreeCAD mais ils ont suscité un certain intérêt de la part de la communauté des utilisateurs. Si un développeur souhaite créer un pont de communication pour un solveur particulier, il ou elle doit consulter le sous-forum FEM pour obtenir des conseils et une assistance.

Les articles suivants sont peut-être obsolètes, mais les informations qu’ils contiennent peuvent néanmoins être utiles pour comprendre comment intégrer des solveurs dans FreeCAD.

ADAPy

Voir ADAPy et ADA - Assembly for Design & Analysis (sujet du forum).

Agros2D et Hermes

Agros2D est un programme graphique multiplateforme conçu pour la résolution de différents problèmes physiques. En interne, il utilise les bibliothèques C++ de Hermes pour la résolution de systèmes d'équations différentielles partielles (EDP) non linéaires simples et complexes dépendant du temps, en utilisant une version générale de la méthode des éléments finis (hp-FEM). Code principal dépôt et des tutoriaux.

Code-Aster et Code-Saturne

Code-Aster est un solveur multiphysique au code source ouvert. Avec le pré-processeur Salomé-Meca, ils forment une plate-forme de simulation développée par EDF-GDF, le plus grand groupe énergétique français. Il s'agissait d'un des premiers packages dont l'inclusion dans FreeCAD avait été envisagée : FreeCAD and Code-Aster/Salome-Meca (sujet du forum).

Code-Saturne est un logiciel gratuit et à code source ouvert développé et publié par EDF pour résoudre les problèmes de la dynamique des fluides numérique (CFD).

FElt

FElt est un package d'éléments finis permettant de résoudre les problèmes d'analyse structurelle linéaire et statique. Le code original est obsolète. Il a donc été créé dans un nouveau dépôt pour relancer le projet et le rendre actif et le rendre compilable dans un système moderne.

Il a été suggéré dans les forums de procéder à une analyse des cadres en béton armé (assemblages de poutres et de colonnes) à l'aide d'éléments de poutre 1D : Automation in Design (sujet du forum), Felt in FEM Workbench (sujet du forum).

Frame3DD

Frame3DD est un logiciel pour l'analyse structurelle statique et dynamique de cadres et de fermes en 2D et 3D, principal dépôt. Un lecteur préliminaire pour les fichiers d'entrée a été annoncé dans les forums : Test read data from Frame3DD file. Sujet général dans le forum FEM : Frame3DD.

Impact FEM

libMesh

libMesh est une bibliothèque en C++ d'éléments finis pour la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles, dont l'objectif principal est de fournir un support pour les calculs d'amélioration du maillage adaptatif (AMR=adaptive mesh refinement) en parallèle : dépôt du code.

Il a été suggéré d'intégrer cette bibliothèque dans FreeCAD dans le cadre du Google Summer of Code project : GSOC 2019 Configuration Management Project (sujet du forum).

Modelica

Modelica est un langage permettant de modéliser et d'optimiser des systèmes physiques complexes et interconnectés, par exemple des systèmes mécaniques, électriques, thermiques, hydrauliques et autres. Le langage lui-même et ses bibliothèques standard sont open source. Certains environnements de simulation basés sur Modelica, tels que Dymola de Catia, sont propriétaires mais il existe également des implémentations libres telles que OpenModelica et JModelica.

Avec FreeCAD, Modelica a été suggéré pour aider à réaliser des animations mais plus généralement il pourrait être utilisé en ingénierie mécanique et en génie du bâtiment pour résoudre des équations et optimiser une conception particulière : Modelica (sujet du forum).

Le package PyFMI contient des liaisons Python qui fonctionnent avec les modèles FMU qui sont des modèles normalisés au format binaire produits par des environnements Modelica conformes, notamment Dymola, OpenModelica et JModelica. Il a été suggéré que cette bibliothèque pourrait aider FreeCAD à se connecter à un système Modelica (sujet du forum).

Mumps

Mumps est un solveur générique pour les systèmes massifs d'équations qui traite généralement de la factorisation et du fonctionnement sur des matrices clairsemées. Il a été mentionné dans le forum : Test request, multiple solvers (sujet du forum).

Il n’effectue pas d’analyse par éléments finis directement mais il peut être utilisé en interne par d’autres progiciels tels que Code-Aster.

Nastran

Nastran est un programme d'analyse structurelle développé par la NASA dans les années 1970. Les versions modernes sont des produits commerciaux et des sources fermées. Toutefois, ses anciennes versions, Nastran-93 et Nastran-95 ont été publiées en open source en 2015. Nastran (sujet du forum).

Il n'y a pas de support technique pour le code open source et il est probablement difficile à compiler dans un système moderne.

OpenSees

OpenSees est un logiciel cadre permettant de développer des applications permettant de simuler des systèmes structurels et géotechniques principalement dans le domaine de l'ingénierie parasismique. OpenSees, the Open System for Earthquake Engineering Simulation (sujet du forum) et Relicensing of OpenSees (sujet du forum).

PolyFEM

PolyFEM est une simple bibliothèque d'éléments finis en C++ et Python. Nous proposons un large éventail d'équations différentielles partielles courantes, telles que : Laplace, Helmholtz, élasticité linéaire, élasticité Saint-Venant, élasticité Néo-Hookéenne et Stokes. PolyFEM (sujet du forum).

Sparselizard

Sparselizard est une bibliothèque d'éléments finis en C ++ open source rapide, générale, multiphysique, p-adaptative, fonctionnant sous Linux, Mac et Windows. Elle est utilisée pour concevoir des microdispositifs de nouvelle génération (transducteurs à ultrasons, micromiroirs, microvannes, entraînements à peigne, ...) et est soigneusement validée par rapport aux solutions analytiques, aux logiciels tiers et aux mesures des dispositifs fabriqués. Elle semble être développée par l'équipe du générateur de maillage gmsh.

SU2

SU2 est un ensemble d’outils logiciels développés en C ++ et en Python pour la résolution des équation partielle différentielle et des problèmes d'optimisation sous contrainte PDE sur des maillages non structurés. Il est particulièrement utilisé dans les domaines de l'aérodynamique et de la dynamique des fluides numérique (CFD).

Tochnog

Tochnog Professional est un programme source fermé permettant de réaliser des simulations géotechniques telles que des glissements de terrain, des pieux, la stabilité des pentes et des calculs de génie civil (réponse de la maçonnerie et des tremblements de terre), site web.

Tochnog a été utilisé avec succès dans FreeCAD en tant que substitut de CalculiX bien que le nombre d’éléments pouvant être gérés par la version d’essai soit limité : Integration of tochnog solver in FreeCAD FEM (sujet du forum).

XC

XC est un programme FEA conçu pour résoudre des problèmes structurels en génie civil comme une analyse de coque réelle. Il utilise les bibliothèques OpenSees : dépôt principal, XC, opensource structural engineering FEM code (sujet du forum).