FEM Solver/pl: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Created page with "===CalculiX===")
No edit summary
 
(89 intermediate revisions by 3 users not shown)
Line 2: Line 2:
{{TOCright}}
{{TOCright}}


<span id="Preface"></span>
==Przedmowa==
==Przedmowa==


This page collects information on the finite element solvers used by the [[FEM_Workbench|FEM Workbench]]. The interface between a solver and FreeCAD in pre-processing as well as post-processing is done through text files. This means that in theory any solver which can be configured and controlled by means of text files is able to work together with FreeCAD; a proper parser and writer of input and output files needs to be programmed for this communication to work. A forum topic to discuss and announce anything regarding the various solvers can be found here: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326 General FEM solvers discussion topic].
Ta strona zawiera informacje o solverach metody elementów skończonych (MES) używanych przez [[FEM_Workbench/pl|środowisko pracy MES]]. Interfejs pomiędzy solverem i programem FreeCAD w czasie preprocessingu i postprocessingu jest oparty o pliki tekstowe. Oznacza to, że teoretycznie każdy solver, który można konfigurować i kontrolować poprzez pliki tekstowe nadaje się do pracy z FreeCAD. Żeby ta komunikacja działała, potrzebny jest odpowiedni kod parsujący i zapisujący pliki wejściowe i wyjściowe. Wątek na forum omawiający i zapowiadający wszelkie zmiany związane z różnymi solverami można znaleźć [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326 tutaj].


Wikipedia [https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_finite_element_software_packages lists many finite element software packages]. A comparison can be found on [https://feacompare.com/ feacompare.com].
Na Wikipedii jest [https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_finite_element_software_packages lista wielu pakietów metody elementów skończonych]. Porównanie można zaś znaleźć na stronie [https://feacompare.com/ feacompare.com].


<span id="Available_solvers_in_various_Linux_distributions"></span>
=== Available solvers in various Linux distributions ===
=== Dostępne solvery w różnych dystrybucjach Linuxa ===


The [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies FreeCAD-dependencies] repository tracks the dependencies of FreeCAD across many Linux distribution. The [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies/blob/master/FC-Workbenches/FEM.md FEM.md] page looks at available open source FEA solvers that could be used with the [[FEM_Workbench|FEM Workbench]]. The page shows the version of a particular solver in the repository of a particular Linux distribution. This information is useful to know if a solver is current, or out of date and must be upgraded.
Repozytorium [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies FreeCAD-dependencies] śledzi zależności programu FreeCAD dla wielu dystrybucji Linuxa. Strona [https://github.com/luzpaz/FreeCAD-dependencies/blob/master/FC-Workbenches/FEM.md FEM.md] skupia się na dostępnych otwartych solverach MES, które mogłyby być używane ze [[FEM_Workbench/pl|środowiskiem pracy MES]]. Ta strona uwzględnia wersję danego solvera w repozytorium danej dystrybucji Linuxa. Te informacje przydatne jeśli solver jest aktualny lub nieaktualny i musi być zaktualizowany.


The information is also discussed in the forum: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326&start=10#p270325 supported and not supported Solver].
Te informacje również omawiane w wątku o [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26326&start=10#p270325 wspieranych i niewspieranych solverach] na forum.


<span id="Solvers_with_an_interface_in_FreeCAD"></span>
== Solvers with an interface in FreeCAD ==
== Solvery z interfejsem we FreeCAD ==


Te solvery są dobrze zintegrowane z programem FreeCAD, co oznacza, że można ustawić i uruchomić analizę przy pomocy środowiska graficznego i przycisków środowiska pracy MES.
These solvers are well integrated into FreeCAD, which means that it's possible to set up and run a simulation project from the graphical interface and buttons in the FEM Workbench.


<span id="CalculiX"></span>
===CalculiX===
===CalculiX===


This is the first solver that was integrated to work with the FEM Workbench. CalculiX is designed principally for static, thermo-mechanical, and modal analyses. More information about this solver is in [[FEM_CalculiX|FEM CalculiX]].
To pierwszy solver jaki został zintegrowany do pracy w środowisku MES. CalculiX jest zaprojektowany głównie do analiz statycznych, termomechanicznych i modalnych. Więcej informacji o nim można znaleźć na stronie [[FEM_CalculiX/pl|MES: CalculiX]].


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


The Elmer multiphysics solver was integrated into FreeCAD as a [[Google_Summer_of_Code_2017|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 (forum topic)].
Solver do zagadnień sprzężonych Elmer został zintegrowany z programem FreeCAD w ramach [[Google_Summer_of_Code_2017|projektu Google Summer of Code 2017]]: [https://www.csc.fi/web/elmer strona główna], [http://www.elmerfem.org./ portal społeczności], [https://github.com/ElmerCSC/elmerfem repozytorium kodu źródłowego], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=22576 Elmer Integration (GSoC) - Activity Log (wątek na forum)].


=== Mystran ===
=== Mystran ===


Mystran is a structural analysis program which uses Nastran input file format. It is released under MIT license. Which means it seems OpenSource. See [https://www.mystran.com/ main website], [https://github.com/dr-bill-c/MYSTRAN code repository] and [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=46171 Mystran-FreeCAD-forum (forum topic)].
Mystran to program do analiz strukturalnych, który korzysta z formatu plików wejściowych Nastran. Jest dostępny w ramach licencji MIT. Oznacza to, że może być uznawany za otwarty. Zobacz [https://www.mystran.com/ stronę główną], [https://github.com/dr-bill-c/MYSTRAN repozytorium kodu źródłowego] i [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=46171 Mystran-FreeCAD-forum (wątek na forum)].


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


The Z88 solver is designed for linear static simulations with an emphasis on teaching about the finite element method. It was the second solver to be [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=15568 integrated into FreeCAD]. Afterwards, the integration was improved as a [[Google_Summer_of_Code_2017|Google Summer of Code 2017 project]].
Solver Z88 jest zaprojektowany do liniowych analiz statycznych z naciskiem na nauczanie metody elementów skończonych. Było to drugi solver [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=15568 zintegrowany z FreeCAD]. Później jego integracja została usprawniona w ramach [[Google_Summer_of_Code_2017|projektu Google Summer of Code 2017]].


Zobacz:
See the information:
* [https://en.z88.de/z88os/ Main website], [https://en.z88.de/download-z88os/ download page], [https://github.com/LSCAD/Z88OS source code repository] (and precompiled binaries).
* [https://en.z88.de/z88os/ Strona główna], [https://en.z88.de/download-z88os/ strona pobierania], [https://github.com/LSCAD/Z88OS repozytorium kodu źródłowego] (i prekompilowane pliki wykonywalne).
* Release notes: [https://forum.z88.de/viewtopic.php?f=18&t=885 Z88os V15 released 17.07.2017], [https://forum.z88.de/viewtopic.php?t=90 Z88os V13 released 20.05.2009] (version in Debian Jessie 8, Stretch 9, Buster 10).
* Informacje o wydaniu: [https://forum.z88.de/viewtopic.php?f=18&t=885 Z88os V15 wydany 17.07.2017], [https://forum.z88.de/viewtopic.php?t=90 Z88os V13 wydany 20.05.2009] (wersja w Debian Jessie 8, Stretch 9, Buster 10).
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=23318 How to use Z88 in FEM? (forum topic)].
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=23318 How to use Z88 in FEM? (wątek na forum)].


There are two versions, Z88OS is the open source edition, while Z88Aurora is freeware, and includes a graphical interface and additional solution methods.
Istnieją dwie wersje, Z88OS to wersja z otwartym kodem źródłowym, podczas gdy Z88Aurora to freeware i uwzględnia interfejs graficzny oraz dodatkowe metody rozwiązywania.


<span id="Solvers_implemented_as_external_workbenches"></span>
== Solvers implemented as external workbenches ==
== Solvery zaimplementowane jako zewnętrzne środowiska pracy ==


These solvers aren't integrated into the [[FEM_Workbench|FEM Workbench]], which means they need a separate interface to set up a simulation project. This is achieved through [[Macros|macros]] or [[External_workbenches|external workbenches]].
Te solvery nie zintegrowane ze [[FEM_Workbench/pl|środowiskiem pracy MES]], co oznacza, że potrzebują odrębnego interfejsu do ustawienia symulacji. Jest to osiągane poprzez [[Macros/pl|makra]] lub [[External_workbenches/pl|zewnętrzne środowiska pracy]].


=== DualSPHysics ===
=== DualSPHysics ===


[https://dual.sphysics.org/ DualSPHysics] is a set of C++, CUDA, and Java libraries that use the [https://en.wikipedia.org/wiki/Smoothed-particle_hydrodynamics smoothed particle hydrodynamics] (SPH) model named [https://wiki.manchester.ac.uk/sphysics/index.php/Main_Page SPHysics] to study free-surface flow phenomena such as crashing waves.
[https://dual.sphysics.org/ DualSPHysics] to zestaw bibliotek C++, CUDA i Java używających [https://en.wikipedia.org/wiki/Smoothed-particle_hydrodynamics metody smoothed particle hydrodynamics] (SPH) nazwany [https://wiki.manchester.ac.uk/sphysics/index.php/Main_Page SPHysics] do analizowania przepływów z wolną powierzchnią, takich jak fale.


DesignSPHysics is an external workbench built into FreeCAD that provides a graphical user interface for DualSPHysics: [https://design.sphysics.org/ main website], [https://github.com/dualsphysics/DesignSPHysics code repository], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20595 Interesting project: DesignSPHysics fluid simulator (forum topic)].
DesignSPHysics to zewnętrzne środowisko wbudowane we FreeCAD, które zapewnia interfejs graficzny dla DualSPHysics: [https://design.sphysics.org/ strona główna], [https://github.com/dualsphysics/DesignSPHysics repozytorium kodu źródłowego], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20595 Interesting project: DesignSPHysics fluid simulator (wątek na forum)].


DesignSPHysics can be installed through the [[Std_AddonMgr|AddonManager]].
DesignSPHysics można zainstalować poprzez [[Std_AddonMgr/pl|menedżer dodatków]].


<span id="FastHenry_and_FasterCap"></span>
=== FastHenry and FasterCap ===
=== FastHenry i FasterCap ===


FastHenry and FasterCap are inductance-resistance and capacitance field solvers developed by FastFieldSolvers: [https://www.fastfieldsolvers.com/default.asp main website], [https://www.fastfieldsolvers.com/download.htm download page] (binary and source code), [https://www.fastfieldsolvers.com/forum/ forum].
FastHenry i FasterCap to solvery pól indukcyjno-opornościowych i pojemnościowych opracowane przez FastFieldSolvers: [https://www.fastfieldsolvers.com/default.asp strona główna], [https://www.fastfieldsolvers.com/download.htm strona pobierania] (pliki wykonywalne i kod źródłowy), [https://www.fastfieldsolvers.com/forum/ forum].


The [[EM Workbench|EM Workbench]] is an external workbench that was created to serve as the front-end for these electromagnetic solvers. FastHenry, for 3D magneto-quasistatic impedance analysis, is fully supported, while FasterCap is accessible through some Python macros.
The [[EM Workbench/pl|środowisko pracy EM]] to zewnętrzny moduł, który został stworzony aby służyć jako interfejs do tych solverów elektromagnetycznych. FastHenry, do analiz magneto-quasistatycznych 3D impedancji jest w pełni wspierany, podczas gdy FasterCap jest dostępny przez pewne makra w Python.


See: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=33372 ElectroMagnetic Workbench (main forum topic)] , [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31920 Electromagnetic Workbench - again.. (forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=5400 FreeCAD for ElectroMagnetics (forum topic)], [https://github.com/ediloren/EM-Workbench-for-FreeCAD code repository for the workbench].
Zobacz: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=33372 ElectroMagnetic Workbench (główny wątek na forum)] , [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31920 Electromagnetic Workbench - again.. (wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=5400 FreeCAD for ElectroMagnetics (wątek na forum)], [https://github.com/ediloren/EM-Workbench-for-FreeCAD repozytorium kodu źródłowego środowiska pracy].


The EM Workbench can be installed through the [[Std_AddonMgr|AddonManager]].
Środowisko pracy EM można zainstalować poprzez [[Std_AddonMgr/pl|menedżer dodatków]].


=== fcFEM ===
=== fcFEM ===


fcFEM to solver MES do zagadnień strukturalnych, zaimplementowany w Python, który można uruchomić bezpośrednio z FreeCAD bez wywoływania plików wykonywalnych zewnętrznych solverów. Zatem można go uznać za własny solver programu FreeCAD.
fcFEM is a finite element solver for structural and mechanical studies, implemented in Python, and which can be run directly from FreeCAD without calling external binary solvers. Therefore, it can be considered FreeCAD's own internal solver.


fcFEM został zaprojektowany aby ominąć pewne ograniczenia innych solverów, takich jak CalculiX, aby przeprowadzać różne analizy strukturalne.
fcFEM was designed to overcome certain limitations from other solvers, such as CalculiX, in order to perform various structural engineering studies.


Niektóre problemy, które ten solver ma ominąć to
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 (forum topic)].
* Analizy na mieszanych siatkach (bryłowo-powłokowych) do symulacji kompozytowych słupów lub prefabrykowanych komponentów architektonicznych: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&p=216682&hilit=sandwich#p216682 typy obiektów MES (wątek na forum)].
* 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 (forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&start=100 FEM object types (forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=16044 Example for 1D analysis (forum topic)].
* Ulepszone elementy belkowe i powłokowe, ponieważ elementy belkowe solvera CalculiX wydają się dawać złe wyniki: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=27903&hilit=beam#p226038 element belkowy 3-węzłowy CalculiX (wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21029&start=100 typy obiektów MES (wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=16044 przykład analizy 1D (wątek na forum)].
* 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 (forum topic)].
* Sterowanie długością łuku do przekraczania punktów bifurkacji w sprężysto-plastycznych analizach wyboczeniowych: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=riks#p215325 MES - rurowe połączenie z elementami powłokowymi (wątek na forum)].
* 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 (forum topic)].
* Elementy o zerowej grubości do modelowania połączeń w różnych zastosowaniach, takich jak beton sprężony z tarciem: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&hilit=classical&start=20#p259636 sprężony most betonowy (wątek na forum)].


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 [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33974 fcFEM - FEA from start to finish (main forum topic)].
Autor uważa FreeCAD za dobrą platformę do prototypowania, pozwalającą szybko ustawić, przetestować i zwizualizować różne zagadnienia strukturalne, więc posiadanie zintegrowanego solvera o większych możliwościach byłoby bardzo pomocne. Zobacz [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33974 fcFEM - FEA from start to finish (główny wątek na forum)].


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 [[Std_AddonMgr|AddonManager]], or will be distributed as part of FreeCAD itself.
fcFEM jest udostępniany jako biblioteka Python i makro i można go pobrać z [https://github.com/HarryvL/fcFEM repozytorium GitHub]. Finalnie ma być dostępny z poziomu [[Std_AddonMgr/pl|menedżera dodatków]] lub jako część programu FreeCAD.


=== OpenFoam ===
=== OpenFoam ===


[https://openfoam.org/ OpenFoam] is a powerful framework for [https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_fluid_dynamics computational fluid dynamics] (CFD) simulation, distributed as a series of C++ libraries.
[https://openfoam.org/ OpenFoam] to potężne środowisko do symulacji z dziedziny [https://pl.wikipedia.org/wiki/Obliczeniowa_mechanika_p%C5%82yn%C3%B3w obliczeniowej mechaniki płynów] (CFD), udostępniane jako seria bibliotek C++.


OpenFoam is available in FreeCAD through two external workbenches:
OpenFoam jest dostępny we FreeCAD poprzez dwa zewnętrzne środowiska:
* [https://github.com/qingfengxia/Cfd Cfd], originally by Qingfeng Xia.
* [https://github.com/qingfengxia/Cfd Cfd], pierwotnie autorstwa Qingfeng Xia.
* [https://github.com/jaheyns/CfdOF CfdOF], a fork of Cfd focusing on ease of use.
* [https://github.com/jaheyns/CfdOF CfdOF], fork Cfd, skupiający się na łatwości użycia.


Podczas gdy Cfd ma na celu oferować kompletny zestaw funkcjonalności dla zaawansowanych użytkowników, CfdOF skupia się na użytkownikach, którzy dopiero zaczynają pracę z CFD i OpenFoam.
While Cfd is intended to be feature-complete for advanced users, CfdOF focuses on users that are just starting in the world of CFD and OpenFoam.


For Cfd: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13699 update on FreeCAD + OpenFOAM fluid dynamic computation (forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=37&t=22993 Progress of the general Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench: CfdWorkbench (old forum topic)].
Dla Cfd: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13699 aktualizacja o FreeCAD + OpenFOAM (wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=37&t=22993 Postęp w ogólnym środowisku CFD: CfdWorkbench (stary wątek na forum)].


For CfdOF: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21576 Computational Fluid Dynamics (CFD) workbench using OpenFOAM (forum topic)], [http://opensim.co.za/training.html training material].
Dla CfdOF: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=21576 Środowisko CFD korzystające z OpenFOAM (wątek na forum)], [http://opensim.co.za/training.html materiały szkoleniowe].


Both workbenches can be installed through the [[Std_AddonMgr|AddonManager]], and both have a place for discussion in the [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=37 CfdOF / CFD subforum].
Oba środowiska można zainstalować poprzez [[Std_AddonMgr/pl|menedżer dodatków]] i oba mają swoje miejsce do dyskusji na forum [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=37 CfdOF / CFD].


<span id="Implementation_in_progress"></span>
== Implementation in progress ==
== Implementacja w toku ==


=== FEniCS ===
=== FEniCS ===


FEnicS to środowisko obliczeniowe do rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych (PDE) z interfejsem programistycznym wysokiego poziomu w Python i C++. Może być używane do opisywania zagadnień naukowych przy pomocy sformułowań metody elementów skończonych a następnie rozwiązywania ich numerycznie.
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 topic)].
Zobacz: [https://fenicsproject.org/ strona główna], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=4677 Fenics jako solver (wątek na 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|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] to platforma do symulacji do zagadnień wielobryłowych, sprzężonych i wieloskalowych. Celem jest integracja solvera FEniCS do zarówno [[FEM_Workbench/pl|środowiska pracy MES]], jak i [[External_workbenches/pl|zewnętrznego środowiska]] Cfd, więc uzyskany system funkcjonuje jako darmowa alternatywa dla Comsola lub Moose. FenicsSolver jest opracowywany przez autora środowiska 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] to zorientowany obiektowo program MES tworzony przez Czeski Uniwersytet Techniczny do rozwiązywania zagadnień mechanicznych, przenoszenia masy i przepływowych.


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 (forum topic)]), 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 (forum topic)]).
Wspomniane były pewne jego zalety w stosunku do CalculiX, takie jak elementy do modelowania połączeń ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=30286&start=20#p260275 sprężony most betonowy (wątek na forum)]) i sterowanie długością łuku do sprężysto-plastycznych analiz wyboczeniowych ([https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=26921&hilit=Arc#p215325 MES - połączenie rurowe z elementami powłokowymi (wątek na forum)]).


Preliminary integration into the FEM Workbench has been done. See: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31288 OOFem (main forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126338 test request, multiple solvers (forum topic)].
Wstępna integracja ze środowiskiem pracy MES została dokonana. Zobacz: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31288 OOFem (główny wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126338 prośba o test, wiele solverów (wątek na 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]. For a implementation overview have a look at the very clean commit history https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/commits/femoofem
Dopóki integracja solvera nie zostanie ukończona i nowy kod nie zostanie wprowadzony do głównego repozytorium FreeCAD, pliki wymagane do używania tego solvera w środowisku pracy MES będzie można pobrać z [https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/tree/femoofem/src/Mod/Fem/ tego repozytorium]. Aby zobaczyć przegląd implementacji, przejrzyj bardzo czystą historię zmian https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/commits/femoofem


=== MBDyn ===
=== MBDyn ===


* Otwarty program do analiz dynamiki bryły sztywnych ogólnego przeznaczenia
* OpenSource general purpose Multibody Dynamics analysis software
* [https://www.mbdyn.org/ MBDyn]
* [https://www.mbdyn.org/ MBDyn]
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=39165 FreeCAD as pre-post processor for MBDyn (forum topic)]
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=39165 FreeCAD jako pre-postprocessor do MBDyn (wątek na forum)]


<span id="Solvers_not_integrated"></span>
== Solvers not integrated ==
== Solvery niezintegrowane ==


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.
Następujące solvery nie zostały zintegrowane z FreeCAD, ale wywołały pewne zainteresowanie społeczności użytkowników. Jeśli developer chce utworzyć interfejs do komunikacji z danym solverem, powinien zajrzeć na [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 forum MES] aby uzyskać rady i wsparcie.


Następujące strony mogą być nieaktualne, ale informacje na nich zawarte mogą nadal być przydatne do zrozumienia jak integrować solvery z FreeCAD
The following articles may be outdated, but the information they contain may still be useful to understand how to integrate solvers into FreeCAD
* [[Extend_FEM_Module|Extend FEM Module]]
* [[Extend_FEM_Module/pl|Rozszerzenie modułu MES]]
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial|Add FEM Equation Tutorial]]
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/pl|Poradnik: Dodawanie równań w środowisku MES]]
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial|Add FEM Constraint Tutorial]]
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/pl|Poradnik: Dodawanie wiązań w środowisku MES]]


=== ADAPy ===
=== ADAPy ===


See [https://github.com/Krande/adapy/ ADAPy] and [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=64929 ADA - Assembly for Design & Analysis (forum topic)].
Zobacz [https://github.com/Krande/adapy/ ADAPy] i [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=64929 ADA - Assembly for Design & Analysis (wątek na forum)].


=== Agros2D and Hermes ===
=== 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].
[http://www.agros2d.org/ Agros2D] to wieloplatformowy program graficzny zaprojektowany do rozwiązywania różnych zagadnień fizycznych. Wewnątrz korzysta z bibliotek C++ [http://www.hpfem.org/hermes/ Hermes] do rozwiązywania prostych i złożonych równań różniczkowych cząstkowych (PDE) z zależnością od czasu przy pomocy ogólnej wersji metody elementów skończonych [https://en.wikipedia.org/wiki/Hp-FEM (hp-FEM)]. Główny kod [https://github.com/hpfem/hermes repozytorium] i [https://github.com/hpfem/hermes-tutorial poradniki].


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


[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 topic)].
[https://www.code-aster.org/ Code-Aster] to otwarty solver do zagadnień sprzężonych, razem z preprocessorem Salomé-Meca tworzą platformę do symulacji opracowaną przez EDF-GDF, największą firmę energetyczną we Francji. Był już dawno rozważany do uwzględnienia we FreeCAD: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=2839 FreeCAD i Code-Aster/Salome-Meca (wątek na forum)].


[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).
[https://www.code-saturne.org/cms/ Code-Saturne] to darmowy, otwarty program opracowany i udostępniany przez EDF do rozwiązywania zagadnień obliczeniowej mechaniki płynów (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] to pakiet metody elementów skończonych do rozwiązywania zagadnień liniowych statycznych i dynamicznych mechaniki konstrukcji. [https://sourceforge.net/projects/felt/ Oryginalny kod] jest nieaktualny, więc powstał fork w [https://github.com/Sudhanshu-Dubey14/felt nowym repozytorium] aby odnowić projekt i umożliwić jego kompilację we współczesnych systemach.


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 (forum topic)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33463 Felt in FEM Workbench (forum topic)].
Na forum zasugerowano przeprowadzanie analiz ram betonowych (złożeń belek i słupów) przy pomocy elementów belkowych 1D: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=17061&start=20#p268503 Automatyzacja w projektowaniu (wątek na forum)], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=33463 Felt w środowisku pracy MES (wątek na 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] to pakiet oprogramowania do analiz statycznych i dynamicznych ram i kratownic 2D i 3D, [https://github.com/pslack/frame3dd główne repozytorium]. Wstępny kod do odczytu plików wejściowych został ogłoszony na forum:
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=19428 Test read data from Frame3DD file]. General topic in the FEM forum:
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=24&t=19428 Test czytania danych z pliku Frame3DD]. Ogólny wątek na forum MES:
[https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=43389 Frame3DD].
[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] to biblioteka C++ metody elementów skończonych do numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych, której głównym celem jest zapewnienie wsparcia dla obliczeń z użyciem adaptacyjnego zagęszczania siatki (adaptive mesh refinement - AMR) przy pomocy wielu rdzeni: [https://github.com/libMesh/libmesh repozytorium kodu źródłowego].


It was suggested to integrate this library into FreeCAD as part of a [[Google_Summer_of_Code|Google Summer of Code project]]: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=8&t=35493 GSOC 2019 Configuration Management Project (forum topic)].
Sugerowano integrację tej biblioteki z FreeCAD jako część [[Google_Summer_of_Code|projektu Google Summer of Code]]: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=8&t=35493 GSOC 2019 Configuration Management Project (wątek na 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] to język do modelowania i optymalizacji złożonych i wzajemnie połączonych układów fizycznych, przykładowo mechanicznych, elektrycznych, termicznych, hydraulicznych i innych. Sam język i jego standardowe biblioteki otwarte. Niektóre środowiska do symulacji oparte na Modelice, jak Dymola, komercyjne, ale istnieją też darmowe implementacje jak [https://openmodelica.org/ OpenModelica] i [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 topic)].
Sugerowano użycie środowiska Modelicia we FreeCAD do wsparcia tworzenia animacji, ale szerzej mogłoby ono być wykorzystywane w inżynierii mechanicznej i budowlanej do rozwiązywania równań i optymalizacji projektów: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556 Modelica (wątek na 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 topic).
Pakiet [https://pypi.org/project/PyFMI/ PyFMI] zawiera powiązania Pythona do pracy z modelami FMU, które ustandaryzowanymi modelami w formacie binarnym tworzonymi przez środowiska zgodne z Modelica, wliczając Dymola, OpenModelica i JModelica. Sugerowano, ta biblioteka mogłaby pomóc połączyć program FreeCAD ze [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=32556#p272632 środowiskiem Modelica] (wątek na 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 (forum topic)].
[http://mumps-solver.org/ Mumps] to ogólny solver do ogromnych układów równań, które przede wszystkim zajmuje się faktoryzacją i operacjami na rzadkich macierzach. Był wspomniany na forum: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=15568&start=20#p126087 Prośba o test, wiele solverów (wątek na forum)].


Nie przeprowadza analiz MES bezpośrednio, ale może być używany wewnętrznie przez inne pakiety, takie jak Code-Aster.
It does not perform finite element analysis directly, but it may be used internally by other packages like 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 (forum topic)].
Nastran to program do analiz strukturalnych opracowany przez NASA w latach 70. Jego współczesne wersje komercyjne i zamknięte, ale starsze wersje, [https://github.com/nasa/NASTRAN-93 Nastran-93] i [https://github.com/nasa/NASTRAN-95 Nastran-95] zostały udostępnione jako otwarte w 2015 r. Dyskusja: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=12753 Nastran (wątek na forum)].


Nie ma wsparcia technicznego dla wersji z otwartym kodem źródłowym i prawdopodobnie ciężko ją skompilować we współczesnym systemie.
There is no technical support for the open source code, and it is probably difficult to compile in a modern system.


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


[https://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://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20745 OpenSees, the Open System for Earthquake Engineering Simulation (forum topic)] and [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31922 Relicensing of OpenSees (forum topic)].
[https://opensees.berkeley.edu/ OpenSees] to środowisko do tworzenia aplikacji do symulacji zagadnień strukturalnych i geotechnicznych, głównie w dziedzinie inżynierii sejsmicznej. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20745 OpenSees, otwarty system do symulacji z dziedziny inżynierii sejsmicznej (wątek na forum)] i [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31922 Relicencjonowanie OpenSees (wątek na forum)].


=== PolyFEM ===
=== PolyFEM ===


[https://polyfem.github.io/ PolyFEM] is a simple C++ and Python finite element library. We provide a wide set of common partial differential equations including: Laplace, Helmholtz, Linear Elasticity, Saint-Venant Elasticity, Neo-Hookean Elasticity and Stokes. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=42857 PolyFEM (forum topic)].
[https://polyfem.github.io/ PolyFEM] to prosta biblioteka metody elementów skończonych C++ i Pythona. Zapewnia szeroki wybór równań różniczkowych cząstkowych, wliczając równania Laplace'a, Helmholtza, liniowej sprężystości, sprężystości Saint-Venanta, sprężystości Neo-Hookean i Stokesa. [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=42857 PolyFEM (wątek na forum)].


=== Sparselizard ===
=== Sparselizard ===


[http://www.sparselizard.org/ Sparselizard] is a fast, general, multiphysics, p-adaptive, open source C++ finite element library running on Linux, Mac and Windows. It is used to design next generation microdevices (ultrasound transducers, micromirrors, microvalves, comb drives,...) and it is carefully validated against analytical solutions, third party software and measurements of the fabricated devices. It looks like it is developed by the team of gmsh mesh generator.
[http://www.sparselizard.org/ Sparselizard] to szybka, ogólna, sprzężona, p-adaptacyjna, otwarta biblioteka MES działająca na systemach Linux, Mac i Windows. Jest używana do projektowania nowej generacji mikrourządzeń (przetworniki ultradźwiękowe, mikrolustra, mikrozawory, mikronapędy,...) i jest ostrożnie weryfikowana przy pomocy rozwiązań analitycznych, innych programów i pomiarów wyprodukowanych urządzeń. Wydaje się być opracowana przez zespół tworzący generator siatek 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] to zbiór narzędzi opracowanych w C++ i Python do rozwiązywania [https://pl.wikipedia.org/wiki/R%C3%B3wnanie_r%C3%B3%C5%BCniczkowe_cz%C4%85stkowe równań różniczkowych cząstkowych] (PDE) i związanych z nimi zagadnień optymalizacji na nieregularnych siatkach. Jest głównie używany w aerodynamice i obliczeniowej mechanice płynów (CFD).


<span id="Tochnog"></span>
=== Technog ===
===Tochnog===


Tochnog Professional to zamknięty program do symulacji geotechnicznych, takich jak osuwiska, wbijanie pali, stabilność zboczy i obliczenia w inżynierii budownictwa ''(murarstwo i odpowiedź na trzęsienia ziemi)'', [https://www.tochnogprofessional.nl/ strona projektu].
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).


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 topic)].
Tochnog był z sukcesem używany we FreeCAD jako zamiennik dla CalculiX, chociaż wersja testowa ma ograniczenie liczby elementów: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=26772 Integracja solvera Tochong w środowisku pracy MES (wątek na forum)].


=== XC ===
=== XC ===


[http://www.xcengineering.xyz/ XC] is a FEA program designed to solve structural problems in civil engineering like real beam shell analysis. Internally it uses the OpenSees libraries: [https://github.com/xcfem/xc main repository], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31262 XC, opensource structural engineering FEM code (forum topic)].
[http://www.xcengineering.xyz/ XC] to program MES zaprojektowany do rozwiązywania zagadnień strukturalnych w inżynierii budownictwa, takich jak symulacji z użyciem prawdziwych elementów belkowych i powłokowych. Wewnątrz korzysta z bibliotek OpenSees: [https://github.com/xcfem/xc główne repozytorium], [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=31262 XC, otwarty kod do analiz strukturalnych MES (wątek na forum)].





Latest revision as of 15:41, 6 January 2024

Przedmowa

Ta strona zawiera informacje o solverach metody elementów skończonych (MES) używanych przez środowisko pracy MES. Interfejs pomiędzy solverem i programem FreeCAD w czasie preprocessingu i postprocessingu jest oparty o pliki tekstowe. Oznacza to, że teoretycznie każdy solver, który można konfigurować i kontrolować poprzez pliki tekstowe nadaje się do pracy z FreeCAD. Żeby ta komunikacja działała, potrzebny jest odpowiedni kod parsujący i zapisujący pliki wejściowe i wyjściowe. Wątek na forum omawiający i zapowiadający wszelkie zmiany związane z różnymi solverami można znaleźć tutaj.

Na Wikipedii jest lista wielu pakietów metody elementów skończonych. Porównanie można zaś znaleźć na stronie feacompare.com.

Dostępne solvery w różnych dystrybucjach Linuxa

Repozytorium FreeCAD-dependencies śledzi zależności programu FreeCAD dla wielu dystrybucji Linuxa. Strona FEM.md skupia się na dostępnych otwartych solverach MES, które mogłyby być używane ze środowiskiem pracy MES. Ta strona uwzględnia wersję danego solvera w repozytorium danej dystrybucji Linuxa. Te informacje są przydatne jeśli solver jest aktualny lub nieaktualny i musi być zaktualizowany.

Te informacje są również omawiane w wątku o wspieranych i niewspieranych solverach na forum.

Solvery z interfejsem we FreeCAD

Te solvery są dobrze zintegrowane z programem FreeCAD, co oznacza, że można ustawić i uruchomić analizę przy pomocy środowiska graficznego i przycisków środowiska pracy MES.

CalculiX

To pierwszy solver jaki został zintegrowany do pracy w środowisku MES. CalculiX jest zaprojektowany głównie do analiz statycznych, termomechanicznych i modalnych. Więcej informacji o nim można znaleźć na stronie MES: CalculiX.

Elmer

Solver do zagadnień sprzężonych Elmer został zintegrowany z programem FreeCAD w ramach projektu Google Summer of Code 2017: strona główna, portal społeczności, repozytorium kodu źródłowego, Elmer Integration (GSoC) - Activity Log (wątek na forum).

Mystran

Mystran to program do analiz strukturalnych, który korzysta z formatu plików wejściowych Nastran. Jest dostępny w ramach licencji MIT. Oznacza to, że może być uznawany za otwarty. Zobacz stronę główną, repozytorium kodu źródłowego i Mystran-FreeCAD-forum (wątek na forum).

Z88

Solver Z88 jest zaprojektowany do liniowych analiz statycznych z naciskiem na nauczanie metody elementów skończonych. Było to drugi solver zintegrowany z FreeCAD. Później jego integracja została usprawniona w ramach projektu Google Summer of Code 2017.

Zobacz:

Istnieją dwie wersje, Z88OS to wersja z otwartym kodem źródłowym, podczas gdy Z88Aurora to freeware i uwzględnia interfejs graficzny oraz dodatkowe metody rozwiązywania.

Solvery zaimplementowane jako zewnętrzne środowiska pracy

Te solvery nie są zintegrowane ze środowiskiem pracy MES, co oznacza, że potrzebują odrębnego interfejsu do ustawienia symulacji. Jest to osiągane poprzez makra lub zewnętrzne środowiska pracy.

DualSPHysics

DualSPHysics to zestaw bibliotek C++, CUDA i Java używających metody smoothed particle hydrodynamics (SPH) nazwany SPHysics do analizowania przepływów z wolną powierzchnią, takich jak fale.

DesignSPHysics to zewnętrzne środowisko wbudowane we FreeCAD, które zapewnia interfejs graficzny dla DualSPHysics: strona główna, repozytorium kodu źródłowego, Interesting project: DesignSPHysics fluid simulator (wątek na forum).

DesignSPHysics można zainstalować poprzez menedżer dodatków.

FastHenry i FasterCap

FastHenry i FasterCap to solvery pól indukcyjno-opornościowych i pojemnościowych opracowane przez FastFieldSolvers: strona główna, strona pobierania (pliki wykonywalne i kod źródłowy), forum.

The środowisko pracy EM to zewnętrzny moduł, który został stworzony aby służyć jako interfejs do tych solverów elektromagnetycznych. FastHenry, do analiz magneto-quasistatycznych 3D impedancji jest w pełni wspierany, podczas gdy FasterCap jest dostępny przez pewne makra w Python.

Zobacz: ElectroMagnetic Workbench (główny wątek na forum) , Electromagnetic Workbench - again.. (wątek na forum), FreeCAD for ElectroMagnetics (wątek na forum), repozytorium kodu źródłowego środowiska pracy.

Środowisko pracy EM można zainstalować poprzez menedżer dodatków.

fcFEM

fcFEM to solver MES do zagadnień strukturalnych, zaimplementowany w Python, który można uruchomić bezpośrednio z FreeCAD bez wywoływania plików wykonywalnych zewnętrznych solverów. Zatem można go uznać za własny solver programu FreeCAD.

fcFEM został zaprojektowany aby ominąć pewne ograniczenia innych solverów, takich jak CalculiX, aby przeprowadzać różne analizy strukturalne.

Niektóre problemy, które ten solver ma ominąć to

Autor uważa FreeCAD za dobrą platformę do prototypowania, pozwalającą szybko ustawić, przetestować i zwizualizować różne zagadnienia strukturalne, więc posiadanie zintegrowanego solvera o większych możliwościach byłoby bardzo pomocne. Zobacz fcFEM - FEA from start to finish (główny wątek na forum).

fcFEM jest udostępniany jako biblioteka Python i makro i można go pobrać z repozytorium GitHub. Finalnie ma być dostępny z poziomu menedżera dodatków lub jako część programu FreeCAD.

OpenFoam

OpenFoam to potężne środowisko do symulacji z dziedziny obliczeniowej mechaniki płynów (CFD), udostępniane jako seria bibliotek C++.

OpenFoam jest dostępny we FreeCAD poprzez dwa zewnętrzne środowiska:

  • Cfd, pierwotnie autorstwa Qingfeng Xia.
  • CfdOF, fork Cfd, skupiający się na łatwości użycia.

Podczas gdy Cfd ma na celu oferować kompletny zestaw funkcjonalności dla zaawansowanych użytkowników, CfdOF skupia się na użytkownikach, którzy dopiero zaczynają pracę z CFD i OpenFoam.

Dla Cfd: aktualizacja o FreeCAD + OpenFOAM (wątek na forum), Postęp w ogólnym środowisku CFD: CfdWorkbench (stary wątek na forum).

Dla CfdOF: Środowisko CFD korzystające z OpenFOAM (wątek na forum), materiały szkoleniowe.

Oba środowiska można zainstalować poprzez menedżer dodatków i oba mają swoje miejsce do dyskusji na forum CfdOF / CFD.

Implementacja w toku

FEniCS

FEnicS to środowisko obliczeniowe do rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych (PDE) z interfejsem programistycznym wysokiego poziomu w Python i C++. Może być używane do opisywania zagadnień naukowych przy pomocy sformułowań metody elementów skończonych a następnie rozwiązywania ich numerycznie.

Zobacz: strona główna, Fenics jako solver (wątek na forum).

FenicsSolver to platforma do symulacji do zagadnień wielobryłowych, sprzężonych i wieloskalowych. Celem jest integracja solvera FEniCS do zarówno środowiska pracy MES, jak i zewnętrznego środowiska Cfd, więc uzyskany system funkcjonuje jako darmowa alternatywa dla Comsola lub Moose. FenicsSolver jest opracowywany przez autora środowiska Cfd.

OOFEM

OOFEM to zorientowany obiektowo program MES tworzony przez Czeski Uniwersytet Techniczny do rozwiązywania zagadnień mechanicznych, przenoszenia masy i przepływowych.

Wspomniane były pewne jego zalety w stosunku do CalculiX, takie jak elementy do modelowania połączeń (sprężony most betonowy (wątek na forum)) i sterowanie długością łuku do sprężysto-plastycznych analiz wyboczeniowych (MES - połączenie rurowe z elementami powłokowymi (wątek na forum)).

Wstępna integracja ze środowiskiem pracy MES została dokonana. Zobacz: OOFem (główny wątek na forum), prośba o test, wiele solverów (wątek na forum).

Dopóki integracja solvera nie zostanie ukończona i nowy kod nie zostanie wprowadzony do głównego repozytorium FreeCAD, pliki wymagane do używania tego solvera w środowisku pracy MES będzie można pobrać z tego repozytorium. Aby zobaczyć przegląd implementacji, przejrzyj bardzo czystą historię zmian https://github.com/berndhahnebach/FreeCAD_bhb/commits/femoofem

MBDyn

Solvery niezintegrowane

Następujące solvery nie zostały zintegrowane z FreeCAD, ale wywołały pewne zainteresowanie społeczności użytkowników. Jeśli developer chce utworzyć interfejs do komunikacji z danym solverem, powinien zajrzeć na forum MES aby uzyskać rady i wsparcie.

Następujące strony mogą być nieaktualne, ale informacje na nich zawarte mogą nadal być przydatne do zrozumienia jak integrować solvery z FreeCAD

ADAPy

Zobacz ADAPy i ADA - Assembly for Design & Analysis (wątek na forum).

Agros2D and Hermes

Agros2D to wieloplatformowy program graficzny zaprojektowany do rozwiązywania różnych zagadnień fizycznych. Wewnątrz korzysta z bibliotek C++ Hermes do rozwiązywania prostych i złożonych równań różniczkowych cząstkowych (PDE) z zależnością od czasu przy pomocy ogólnej wersji metody elementów skończonych (hp-FEM). Główny kod repozytorium i poradniki.

Code-Aster i Code-Saturne

Code-Aster to otwarty solver do zagadnień sprzężonych, razem z preprocessorem Salomé-Meca tworzą platformę do symulacji opracowaną przez EDF-GDF, największą firmę energetyczną we Francji. Był już dawno rozważany do uwzględnienia we FreeCAD: FreeCAD i Code-Aster/Salome-Meca (wątek na forum).

Code-Saturne to darmowy, otwarty program opracowany i udostępniany przez EDF do rozwiązywania zagadnień obliczeniowej mechaniki płynów (CFD).

FElt

FElt to pakiet metody elementów skończonych do rozwiązywania zagadnień liniowych statycznych i dynamicznych mechaniki konstrukcji. Oryginalny kod jest nieaktualny, więc powstał fork w nowym repozytorium aby odnowić projekt i umożliwić jego kompilację we współczesnych systemach.

Na forum zasugerowano przeprowadzanie analiz ram betonowych (złożeń belek i słupów) przy pomocy elementów belkowych 1D: Automatyzacja w projektowaniu (wątek na forum), Felt w środowisku pracy MES (wątek na forum).

Frame3DD

Frame3DD to pakiet oprogramowania do analiz statycznych i dynamicznych ram i kratownic 2D i 3D, główne repozytorium. Wstępny kod do odczytu plików wejściowych został ogłoszony na forum: Test czytania danych z pliku Frame3DD. Ogólny wątek na forum MES: Frame3DD.

Impact FEM

libMesh

libMesh to biblioteka C++ metody elementów skończonych do numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych, której głównym celem jest zapewnienie wsparcia dla obliczeń z użyciem adaptacyjnego zagęszczania siatki (adaptive mesh refinement - AMR) przy pomocy wielu rdzeni: repozytorium kodu źródłowego.

Sugerowano integrację tej biblioteki z FreeCAD jako część projektu Google Summer of Code: GSOC 2019 Configuration Management Project (wątek na forum).

Modelica

Modelica to język do modelowania i optymalizacji złożonych i wzajemnie połączonych układów fizycznych, przykładowo mechanicznych, elektrycznych, termicznych, hydraulicznych i innych. Sam język i jego standardowe biblioteki są otwarte. Niektóre środowiska do symulacji oparte na Modelice, jak Dymola, są komercyjne, ale istnieją też darmowe implementacje jak OpenModelica i JModelica.

Sugerowano użycie środowiska Modelicia we FreeCAD do wsparcia tworzenia animacji, ale szerzej mogłoby ono być wykorzystywane w inżynierii mechanicznej i budowlanej do rozwiązywania równań i optymalizacji projektów: Modelica (wątek na forum).

Pakiet PyFMI zawiera powiązania Pythona do pracy z modelami FMU, które są ustandaryzowanymi modelami w formacie binarnym tworzonymi przez środowiska zgodne z Modelica, wliczając Dymola, OpenModelica i JModelica. Sugerowano, iż ta biblioteka mogłaby pomóc połączyć program FreeCAD ze środowiskiem Modelica (wątek na forum).

Mumps

Mumps to ogólny solver do ogromnych układów równań, które przede wszystkim zajmuje się faktoryzacją i operacjami na rzadkich macierzach. Był wspomniany na forum: Prośba o test, wiele solverów (wątek na forum).

Nie przeprowadza analiz MES bezpośrednio, ale może być używany wewnętrznie przez inne pakiety, takie jak Code-Aster.

Nastran

Nastran to program do analiz strukturalnych opracowany przez NASA w latach 70. Jego współczesne wersje są komercyjne i zamknięte, ale starsze wersje, Nastran-93 i Nastran-95 zostały udostępnione jako otwarte w 2015 r. Dyskusja: Nastran (wątek na forum).

Nie ma wsparcia technicznego dla wersji z otwartym kodem źródłowym i prawdopodobnie ciężko ją skompilować we współczesnym systemie.

OpenSees

OpenSees to środowisko do tworzenia aplikacji do symulacji zagadnień strukturalnych i geotechnicznych, głównie w dziedzinie inżynierii sejsmicznej. OpenSees, otwarty system do symulacji z dziedziny inżynierii sejsmicznej (wątek na forum) i Relicencjonowanie OpenSees (wątek na forum).

PolyFEM

PolyFEM to prosta biblioteka metody elementów skończonych C++ i Pythona. Zapewnia szeroki wybór równań różniczkowych cząstkowych, wliczając równania Laplace'a, Helmholtza, liniowej sprężystości, sprężystości Saint-Venanta, sprężystości Neo-Hookean i Stokesa. PolyFEM (wątek na forum).

Sparselizard

Sparselizard to szybka, ogólna, sprzężona, p-adaptacyjna, otwarta biblioteka MES działająca na systemach Linux, Mac i Windows. Jest używana do projektowania nowej generacji mikrourządzeń (przetworniki ultradźwiękowe, mikrolustra, mikrozawory, mikronapędy,...) i jest ostrożnie weryfikowana przy pomocy rozwiązań analitycznych, innych programów i pomiarów wyprodukowanych urządzeń. Wydaje się być opracowana przez zespół tworzący generator siatek Gmsh.

SU2

SU2 to zbiór narzędzi opracowanych w C++ i Python do rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych (PDE) i związanych z nimi zagadnień optymalizacji na nieregularnych siatkach. Jest głównie używany w aerodynamice i obliczeniowej mechanice płynów (CFD).

Tochnog

Tochnog Professional to zamknięty program do symulacji geotechnicznych, takich jak osuwiska, wbijanie pali, stabilność zboczy i obliczenia w inżynierii budownictwa (murarstwo i odpowiedź na trzęsienia ziemi), strona projektu.

Tochnog był z sukcesem używany we FreeCAD jako zamiennik dla CalculiX, chociaż wersja testowa ma ograniczenie liczby elementów: Integracja solvera Tochong w środowisku pracy MES (wątek na forum).

XC

XC to program MES zaprojektowany do rozwiązywania zagadnień strukturalnych w inżynierii budownictwa, takich jak symulacji z użyciem prawdziwych elementów belkowych i powłokowych. Wewnątrz korzysta z bibliotek OpenSees: główne repozytorium, XC, otwarty kod do analiz strukturalnych MES (wątek na forum).