CalculiX — CAE用语解释
CalculiX
老师,我听说CalculiX是一个开源的FEA求解器,但它和Ansys、Abaqus有什么区别呢?
CalculiX是由德国MTU Aeroengines主导开发的开源FEA求解器,采用GPL许可证发布。其最大特点是采用Abaqus兼容的输入格式(.inp格式),使用过Abaqus的工程师可以相对轻松地上手。涵盖结构、热和CFD三个领域,无需商用许可——学术研究和中小企业的样机评估经常使用它。
定义
Abaqus兼容听起来很方便!但免费软件会不会功能有限制呢?
与其说是限制,不如说是有各自的优缺点。线性和非线性结构分析、接触问题、热应力耦合分析都相当强大,NAFEMS基准问题的求解精度也很好。不过前处理和后处理环境比较薄弱是个问题,有CGX(CalculiX GraphiX)图形界面但和商用工具比使用体验确实差不少。所以现在的标准做法是和第三方GUI工具PrePoMax结合使用。
软件定位
PrePoMax是什么?我是第一次听说。
这是一个由斯洛文尼亚团队开发的免费GUI工具,将CalculiX后端和Netgen网格划分器结合在一起,在Windows上运行。最近的UI改进进展很快,已经成为"小团队买不起商用工具时"的实际选择。欧洲很多研究生院教育用都开始使用CalculiX+PrePoMax的组合了。
它也能和FreeCAD联动是真的吗?
是真的。FreeCAD内置了FEM工作台,可以使用CalculiX作为后端求解器。也就是说,可以用完全开源的软件流程完成'CAD建模→网格→分析→后处理'的全过程。只要验证精度足够,对样机阶段的强度校核和教学用途来说是足够的求解器。但对于需要大规模子模型或复杂材料库的批量生产分析,商用求解器还是更强。
开源软件是怎么维护的呢?开发者靠什么来支撑?
最初是MTU Aeroengines作为内部研究工具开发的,后来以GPL形式开源。目前由Geert Dhondt等主要作者继续维护,社区依赖度很高。要理解的是,商用软件的支持体系这里没有,这是个需要接受的风险。不过30年以上的历史本身就证明了求解器的可靠性。
关联术语
明白了,开源软件确实有自己的特点。如果使用得当的话,成本方面能节省不少!
精确理解CAE术语是团队内部沟通的基础。——NovaSolver项目也关注实务工作者的学习支持。
下一代CAE项目:连接开发者与实务工作者
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