FELAC软件简介(CAE行业)

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浅谈CAE的基本概念

元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天……等多个领域。
有限元语言及编译器（Finite Element Language And it’s Compiler，以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年—2013 年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发展到2.0版本。其核心采用元件化思想来实现有限元计算的基本工序，采用有限元语言来书写程序的代码，为各领域，各类型的有限元问题求解提供了一个极其有力的工具。 FELAC可以在数天甚至数小时内完成通常需要一个月甚至数月才能完成的软件的主体是有限元分析软件。有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法。这种方法灵活性很大，只要改变单元的数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。基于有限元方法的CAE系统，其核心思想是结构的离散化。
元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业。年青是因为她正处在战略重组后的初创期，悠久是因为她秉承了中国科学院数学研究所在有限元和数值计算方面所开创的光荣传统。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。
元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。

CAE软件操作小百科(49)

CAE软件操作小百科（49）CAE软件是一种计算机辅助工程软件，用于实现产品设计、分析、优化和验证的工程技术领域。

它可以模拟产品的性能、受力状况、热特性等，为工程师提供了一个快速、准确的产品开发和优化的工具。

在工程领域，CAE软件是不可或缺的工具之一。

本文将介绍CAE软件的一些基本操作技巧，希望能够帮助大家更好地使用CAE软件进行工程设计与分析。

一、软件的基本操作1. 登录和界面打开CAE软件，输入用户名和密码进行登录。

登录成功后，会出现软件的工作界面，一般包括菜单栏、工具栏、绘图区域、属性区域等。

在初次使用时，可以通过菜单栏的“帮助”-“用户手册”来学习软件的基本操作和功能。

2. 创建新项目在进行工程设计与分析时，需要创建新的项目。

点击菜单栏的“文件”-“新建”来创建新项目，输入项目名称和相关参数后，即可创建新项目。

3. 导入模型通常情况下，我们会使用CAD软件绘制产品的三维模型，然后将模型导入到CAE软件中进行分析。

点击菜单栏的“文件”-“导入”来导入模型，选择要导入的文件后，即可将模型导入到CAE软件中。

4. 定义材料属性在进行产品分析时，需要定义产品的材料属性，如弹性模量、泊松比等。

点击菜单栏的“材料”-“定义材料”来定义材料属性，根据产品的物理特性输入相应的参数后，即可定义产品的材料属性。

5. 设置边界条件在进行产品分析时，需要设置产品的边界条件，如约束条件、受力条件等。

点击菜单栏的“分析”-“设置边界条件”来设置边界条件，根据产品的使用环境和受力情况设置相应的约束条件和受力条件。

6. 进行分析设置好材料属性和边界条件后，即可进行产品的分析。

点击菜单栏的“分析”-“开始分析”来进行分析，软件会根据设置的参数对产品进行分析，并给出分析结果。

7. 查看结果分析完成后，可以查看分析结果。

点击菜单栏的“结果”-“查看结果”来查看分析结果，可以查看产品的受力情况、应力分布、位移情况等，帮助工程师了解产品的性能状况。

FELAC与全球同行业(CAE行业)通用软件的比较

FELAC与全球同行业（CAE行业）通用软件的比较有限元法就是一种计算机模拟技术，使人们能够在计算机上用软件模拟一个工程问题的发生过程而无需把东西真的做出来。

把一个大的结构划分为有限个称为单元的小区域，在每一个小区域里，假定结构的变形和应力都是简单的，小区域内的变形和应力都容易通过计算机求解出来，进而可以获得整个结构的变形和应力。

图 2-1 有限元法的发展现状关注有限元的理论发展，采用最先进的算法技术，扩充软件的功能，提高软件性能以满足用户不断增长的需求，是 CAE 软件开发商的主攻目标，也是其产品持续占有市场，求得生存和发展的根本之道。

1、有限元语言（简称：FEL）有限元语言是元计算公司开发的数值计算行业通用编程语言，支持有限元程序开发、有限体积法程序开发，支持与C++语言混合编程。

有限元语言最新标准FEL2.0于2015年9月公布，常用于大规模并行计算和任意多物理场耦合计算程序的开发，是至今为止数值计算行业中最专业的编程语言！有限元语言是一种模型语言。

是生成高级语言的语言，是一种能严格描述有限元问题并为广大有限元专家们乐于接受的语言，它非常接近于有限元的专业语言，故在此称为有限元语言。

采用这种语言描述有限元问题的主要工作就是写表达式（如形函数表达式，虚功方程表达式、算法表达式），因此采用这种语言编写程序就像写有限元学术论文和有限元教科书那样轻松自如。

CAE行业中不仅有体量巨大、功能强劲的商业软件，也有众多工程师自编自调的原创程序。

商业软件技术成熟、应用简便，而原创程序则可以在具体问题的分析功能上弥补商业软件的不足，二者相互补充，百花齐放，满足多样化具体分析需求的目的。

有限元语言，是为了降低算法应用技术的门槛而诞生的，介于普通商软和自编程序之间的技术。

使用高级的、对用户更友好的环境，通过对偏微分方程的描述和离散，引用不同的算法来降低工程师自己编程的难度，它比商软灵活，能够提供更针对性的解决方案。

FELAC2.0并行版界面简介之菜单栏

图 3.8编辑菜单
查找/替换，点击后会在右侧窗口区域出现如下的“查找/替换”工作栏。也可根据个人喜好关闭该工作窗口。
图 3.9 查找/ 替换工作窗口
增大字号，减小字号，点击对当前打开文件的字号进行设置。全选，是选择当前打开文件的所有文字。
查看
查看是快速分类工程目录下的诸多文件。如下，按照三种不同的方式归类显示文件。归类后的文件排列显示在工程目录/工程管理树下。
图 3. 18 计算的时间步设置
前后处理
图 3.19前后处理
计算参数设定完成后，点击前处理进入前处理软件 GID中，建立有限元模型。前处理完成后，进行运行计算（3.1.7运行中进行介绍），完成后可进入后处理 GID中查看计算结果。运行包含求解计算、终止求解、生成并行程序三个菜单。前处理完成后，需要点击“求解计算”求解。求解过程中，如需终止，点击“终止求解程序”。 PFELAC的界面窗口通过本工具栏设置，分别包含如下操作：显示工作区，显示输出窗口、清空输出窗口、显示控制台窗口、关闭当前文档、关闭全部文档。这里不再赘述。帮助内容包含如下 4方面的内容： 1.系统帮助：提供 PFELAC系统安装、界面、使用的相关信息。 2.演示页面：提供 FELAC操作的实例。 3.关于 FELAC：FELAC产权说明和简介。 4.访问官网：可点击链接进入官网。
图 3.14编译
编译程序的详细信息会显示在如下“输出窗口”中。
图 3. 15 编译程序
图
设置设置工程项目的材料参数和计算的时间步。
3. 1 7 材料参数设置窗口
图 3.16设置
点击“材料参数”设置按钮，会出现如下设置窗口。按照上述窗口中的步骤提示，依次选择“场名” /“初值个数”相关信息，然后通过窗口下方的插入行、删除行、复制、粘贴等操作来进行设置和修改。最后点击完成确认。点击“时间步设置”按钮，会出现如下设置窗口。根据工程问题，来设定上述窗口的各个参数。

有限元语言及其编译器FELAC2.2软件

3.3、丰富灵活的库功能根据用户输入的微分方程表达式与算法自动生成有限元、有限体积计算的C++代码，用户不仅可以直接采用脚本文件编制程序，还可以借助FELAC2.2的库功能自动完成程序生成，FELAC2.2提供了从一维到三维共12中坐标系下的模型库、微分算子库、形函数库、算例库等。 FELAC并行版2.2公式库目前FELAC并行版2.2提供八种公式库模块，基本覆盖了固体、结构、流体、传热、电磁学及多物理场耦合等领域研究的主要问题。
元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业。年青是因为她正处在战略重组后的初创期，悠久是因为她秉承了中国科学院数学研究所在有限元和数值计算方面所开创的光荣传统。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。
元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。
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一、产品概述
有限元语言及编译器（Finite Element Language And it’s Compiler），以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年—2013年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发展到2.0版本。其核心采用元件化思想来实现有限元计算的基本工序，采用有限元语言来书写程序的代码，为各领域，各类型的有限元问题求解提供了一个极其有力的工具。FELAC可以在数天甚至数小时内完成通常需要一个月甚至数月才能完成的编程劳动。 FELAC2.2采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的有限元计算C程序。 FELAC2.2面向高校、研究院设计院等科研单位，旨在将科研人员从繁重的代码编写工作中解放出来，快速将理念转化成现实成果，降低开发成本。

CAE范围及基本知识简介

CAE范围及基本知识简介CAE分析目的就是为机车产品的研制提供参考和指导，缩短相关产品的研制周期，降低产品成本，提高产品质量。

CAE工作主要是应用专业分析软件有FELAC，对机车零部件进行结构分析、热分析、接触分析、模态分析、优化分析、拓扑优化、疲劳分析。

目前机车主要有这些重要零部件需要分析计算：机车各型柴油机的机体、曲轴、活塞、整体安装架的分析计算，机车转向架构架的分析计算，机车车体结构的分析计算，机车车轴的分析计算等。

CAE工作简介提出、开发、掌握先进的CAE分析技术，为设计准备和提供必须的设计分析手段与技术。

对设计师在工作中进行CAE分析技术支持、指导、培训，以提高设计师的CAE应用水平。

对外负责进行CAE技术的交流、合作、可行性研究，了解和收集CAE技术的新理论、新方法、新标准。

机车重大产品设计项目中的分析计算工作，负责产品设计方案的对比分析和优化分析，指导并优化产品设计。

负责机车原有产品或零件的校核计算工作，为查找事故原因或进行改进设计提供指导。

参与机车零部件委外计算分析工作，主要负责审核计算分析合同的技术条款和计算分析报告的合理性。

熟悉机车相关产品的结构性能、计算标准，研究并确定计算实施方案。

学习相关业务知识和相关法规，以保证CAE工作的时效性。

附：FELAC 2.0软件简介FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。

FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后，就可以得到所有有限元计算的程序代码，包含串行程序和并行程序。

该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。

并且基于FELAC 1.0的用户界面，新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能，并且丰富了文本编辑功能，改善了用户的视觉体验，方便用户快速便捷的对脚本或程序进行编辑、编译与调试。

计算机辅助工程CAE能够帮助企业解决的问题

元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。
元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天……等多个领域。
下图是有限元分析在汽车行业的应用，给出的是现代列车车厢整体结构的有限元分析模型，通过有限元计算性能。
下图表明的是空客A350后机身第19框的设计与有限元分析过程。
下图为人体肩部区域的骨胳有限元分析模型以及计算结果，并与实际测试结果进行了比较。
下面举出几个涉及土木工程、车辆工程、航空工程以及生物工程的实例。北京奥运场馆的鸟巢由纵横交错的钢铁枝蔓组成，它是鸟巢设计中最华彩的部分，见下图，也是鸟巢建设中最艰难的。看似轻灵的枝蔓总重达42000吨，其中，顶盖以及周边悬空部位重量为14000吨，在施工时，采用了78根支柱进行支撑，也就是产生了78 个受力区域，在钢结构焊接完成后，需要将其缓慢而又平稳地卸去，让鸟巢变成完全靠自身结构支撑；因而，支撑塔架的卸载，实际上就是对整个钢结构的加载，如何卸载？需要进行非常详细的数值化分析，以确定出最佳的卸载方案。2006年9月17日成功地完成了整体钢结构施工的最后卸载。
计算机辅助工程CAE能够帮助企业解决的问题
元计算技术人员表示：基于功能完善的有限元分析软件和高性能的计算机硬件对设计的结构进行详细的力学分析，以获得尽可能真实的结构受力信息，就可以在设计阶段对可能出现的各种问题进行安全评判和设计参数修改，据有关资料，一个新产品的问题有60％以上可以在设计阶段消除，甚至有的结构的施工过程也需要进行精细的设计，要做到这一点，就需要类似有限元分析这样的分析手段。

元计算FELAC产品介绍

产品线
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任意多物理场自动耦合
有限元程序编译开发平台
并行自动分区添加两种分区的示意图(左：坐标分区，右：图论分区)
高性能高效率并行计算并行效率测试结果数据图(com：有限元计算时间，total:有限元计算+前处理分区时间；itr：有限元计算中的求解器求解时间）
产品优势
最本质的多物理场耦合仿真环境简洁、直观、灵活的有限元语言全新的有限元并行C++语言架构点对点通信比主从通信效率更高减少了从进程到主进程发送结果信息的流程并行计算流程更加简单 C++程序的稳定性和可维护性完全自主知识产权的开源CAE并行软件
元计算FELAC产品介绍
产品介绍
并行有限元语言及其编译器（简称FELAC）是国内自主研发的开源并行有限元仿真软件，该软件采用有限元语言生成串行计算程序，再由串行计算程序自动生成有限元并行计算C++程序，降低有限元并行计算程序的开发难度，大大提高了有限元仿真分析的求解规模和计算效率。目前已经在国内大规模超级计算机（例如：国家超级计算天津中心、济南中心，中国科学院超级计算环境等）安装并运行测试，FELAC以其强大的并行计算能力为大规模、超大规模有限元计算提供了自主研发的仿真平台。
产品功能
自动生成开源有限元并行计算C++程序自定义数学物理模型自定义数值计算方法（有限元法、有限体积法、组合网格法、接触算法等）任意多物理场自动耦合有限元程序编译开发平台并行自动分区高性能、高效率仿真分析以下图片用来表示上面的功能：
并行C++程序自动生成
自定义数学物理模型
自定义数值计算方法

元计算FELAC产品介绍

元计算FELAC产品介绍
FELAC有限元语言编译器是元计算科技发展有限公司研制的，其工作原理是将“有限元语言”翻译为“C++语言”直至可执行程序的软件。

FELAC主要工作流程：有限元语言（FEL source code）→有限元语言及其编译器（FELAC）→C++语言代码（C++ source code）→C++编译器（C++ compiler）→目标代码（object code）→可执行程序（executables）。

FEALC软件细分为以下五种产品：
元计算科技发展有限公司基于FELAC已经规划开发出了衍生产品：
元计算科技发展有限公司成立于1990年，至今已经发展成为中国最大的科学与工程计算平台软件提供商、中国最大的并行科学与工程计算软件提供商。

元计算有限元语言及其编译器介绍

诚信·公平·开放·共赢
Loyalty Fair Opening Win-win 元计算有限元语言及其编译器介绍
有限元语言及其编译器是元计算公司开发的将“有限元语言”翻译为“C++语言”直至可执行程序的软件。

其主要工作流程：有限元语言（FEL source code）→有限元语言及其编译器（FELAC）→ C++语言代码（C++ source code）→ C++编译器（C++ compiler）→目标代码（object code）→可执行程序（executables）。

元计算FELAC软件可广泛应用于石油化工、机械制造、能源、汽车交通、铁道、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、航空航天、日用家电等工业部门，适用于各类学科的科学研究。

元计算科技有限公司是我国鲜有的掌握核心高端数值仿真技术的高科技公司，是中国最大的科学与工程计算平台软件提供商、中国最大的并行科学与工程计算软件提供商。

元计算公司以中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术，通过自身不懈的努力与完善，对产品重新架构并设计形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。

元计算FELAC在逐渐行业中的CAE应用

诚信·公平·开放·共赢Loyalty Fair Opening Win-win元计算FELAC在逐渐行业中的CAE应用元计算FELAC软件是利用计算机技术来改造和提升传统铸造技术，对优化铸造工艺、缩短试制周期、降低铸件成本，以及提高铸件质量有着重要的作用。

它的应用和推广必将为铸造行业带来很大的经济和社会效益，尤其对于质量要求高的航天航空铸件来说，元计算FELAC软件有着更加重要的意义。

液态金属充型凝固过程可看作是不可压缩粘性流体的流动，它可以由动量方程、连续性方程、能量方程及体积函数方程来描述。

铝合金铸件的凝固过程，就重力铸造来说，要考虑凝固过程中金属液体在重力作用下的流动补缩；就铝合金低压、压铸而言，不仅要考虑重力的作用，而且要考虑凝固过程保压期间压力的作用，可以用方程（1）～（5）来描述。

FELAC软件系统采用了有限差分法，其流动场数值分析是基于有限元方法。

该系统采用惯性原理和连续性原理相结合的方法，比较合理地处理了自由表面的速度边界条件，在凝固过程模拟中充分考虑到了重力及压力的影响，实现了重力铸造与压力铸造下缩孔、缩松缺陷的定量预测FELAC系统已经在国内外近300家企业应用，其中包含许多航空航天铸件生产企业及研究院所。

对于航空航天铝合金压铸件而言，裹气是一个主要的问题；对低压铸件而言，缩松是一个主要问题。

采用FELAC系统进行充型过程的凝固模拟分析，可以有效地预测裹气、缩松缺陷，缩短试制周期，降低试制成本，提高铸件质量。

铸造过程的数值模拟技术为提高传统铸造行业产品质量、企业竞争力提供了有力的手段,国内采用数值模拟技术的铸造厂家为数不多,而国外发达国家采用这一技术的企业高达50%。

随着世界经济的一体化以及我国加入WTO,铸造过程的数值模拟技术将显得日益重要;最近几年FELAC软件的应用情况也表明了越来越多的国内铸造企业开始重视数值模拟技术,这将进一步推动铸造过程的数值模拟技术的发展,从而为铸造企业创造更大的经济效益和社会效益服务。

FEACAE软件简介

FEA/CAE软件简介来源：转载点击数：433次更新时间：2009-8-25 7:43:59FEA/CAE软件简介目前，有限元分析(FEA)和计算机辅助工程(CAE)软件主要有以下几大类:1．结构分析用常用前后处理器HyperMesh：网格划分（前后处理）专用软件中，当属老大。

/FEMAP：一个几个人的公司，其产品被各大软件（包括MSC/NASTRAN）捆绑销售，有过骄人业绩。

后归SDRC->EDS。

/products/plm/femap/MSC/PATRAN：MSC的网格划分软件，前后处理器。

/products/patran2001/patran2001.htm2．机构分析软件ADAMS：/3．设计工程师用CAE分析软件DesignSpace：ANSYS的简易分析软件。

/designspace.htmVisualNastran：MSC/NASTRAN的简易分析软件。

/offers/Cosmos/DesignStar：COSMOS/NASTRAN的简易分析软件。

/dstar.htm这类软件只要求使用者会在几何图形上加边界条件和载荷条件即可，自动网格划分后计算求解。

4．隐式线性和非线性结构分析软件ABAQUS/Standard：隐式非线性结构分析软件中的老大。

/MSC/MARC: 前MARC经营不善，被MSC并购，不错的非线性结构分析软件其前后处理器Mentat可能被Patran取代。

/products/Marc/marc.htmANSYS：专业面广，在藕合分析中有过人之处。

/ADINA：MIT教授K.J.Bathe的作品。

不错的非线性结构分析软件。

/MSC/NASTRAN: 线性结构分析软件中的老大，不足之处在于与CAD的LINK较弱。

可喜的是，将与I-D EAS一样，在CATIA中作求解器。

/I-DEAS：因FORD公司与SDRC公司的合作关系，该软件提供了汽车零部件开发中常用的CAE分析功能。

FELAC软件介绍和与FEPG的对比

FELAC软件介绍和与FEPG的对比FELAC（Finite Element Language And it’s Compiler）软件，由元计算（天津）科技发展有限公司历经数年潜心研究独创，设计思想采用元件化的程序设计方法和有限元语言，根据有限元方法统一的数学原理及其内在规律，以类似于数学公式推理的方式，由有限元问题的偏微分方程表达式及其求解算法自动产生有限元程序。

2016年1月FELAC 2.0版本上线, 常用于大规模并行计算和任意多物理场耦合计算程序的开发，是至今为止数值计算行业中专业的编程语言！元计算FELAC软件可广泛应用于石油化工、机械制造、能源、汽车交通、铁道、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、航空航天、日用家电等工业部门，适用于各类学科的科学研究。

FELAC软件是FEPG的高级版,在性能应用上有很大区别,为大家列举13点:1、FELAC从生成Fortran语言代码提升到生成C++代码2、FELAC系统正式提出有限元语言FEL与有限元编译器FEC3、FELAC支持有限元语言与C++语言混合编程4、FELAC优化了程序代码5、FELAC规范了有限元语言语法规则6、FELAC：GCN主程序增加有限元语言与C++语言混合编程功能，实现优化计算功能7、FELAC简化并精简了元件程序8、FELAC丰富了程序代码9、FELAC实现了动态内存开辟与释放10、FELAC的计算程序凝结为一个exe程序11、FELAC的计算输入文件凝结为三个：dat、mat、time012、FELAC的计算过程不再读写磁盘文件13、FELAC的计算过程不再保存每步unod等结果文件，一边计算一边输出最终结果文件res户体验等各个方面都具有绝对的优势。

CAE行业软件比较(国内+国外)

2016“”国内外C A E 软件比较”程的开源软件的新标准，用于简化算术方法学、实现和应用工具。

Deal.ii 开源有限元分析库（科研机构，未商业化）德国海德堡大学几位师生发起研发的开源程序库，提供自适应有限元方法数值求解偏微分方程的C++程序库，覆盖有限元计算的各个方面，包括网格，有限元选择，解法器以及并行程序。

OpenSees 地震工程模拟开放体系（科研机构，未商业化）由美国国家自然科学基金资助，加州大学伯克利分校牵头、近十所美国著名高校的教授和研究生共同研发的用于结构和岩土方面地震反应模拟的一个较为全面且不断发展的开放程序软件体系。

具有便于改进，易于协同开发，保持国际同步的特点。

Modelica 统一的面向对象物理系统建模语言非营利国际组织Modelica 协会非营利国际组织Modelica 协会对Modelica 进行开发和维护并公开它的标准程序库。

Modelica 语言是一种非专有的，面向对象，基于方程的语言，可以方便地模拟复杂的物理系统，例如，机械，电气，电子，液压，热，控制，电力。

COMSOL multiphysics 瑞典COMSOL 公司COMSOL 是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者，使工程师和科学家们可以通过模拟，赋予设计理念以生命。

它有无与伦比的能力，使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。

利用它寻找新能源，利用它”1、开源是当今数值计算软件发展的趋势，开源有限元软件全球正在兴起。

2、快速（自动）求解偏微分方程受到各国政府和科研机构的重视与支持，目前处在高校和科研机构研发阶段，尚没有进入商业化推广阶段。

只有COMSOL商业化程度比较高（COMSOL基于数学软件MATLAB的Toolbox工具包开发数值计算程序，1986年起进入商业化推广）。

3、相比其他同类型软件，元计算公司开发的FELAC针对快速求解偏微分方程，语法严谨、功能丰富、能够快速将偏微分方程转化为计算程序，应用范围宽广，经历了科研机构的研发阶段（1983—1999年在中国科学院数学院由梁国平研究员带领团队研发），1999年进入商业化推广阶段已有15年。

有限元法进行疲劳分析

元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天……等多个领域。
有限元语言及编译器（Finite Element Language And it’s Compiler，以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年—2019 年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发展到2.0版本。其核心采用元件化思想来实现有限元计算的基本工序，采用有限元语
5. 评估(Evaluation) 一般来说，我们可进行下列估算： ·事件损伤(Event Damage) ·事件损伤方向(Event Damage Direction) ·损伤累积(Accumulated Damage) ·事件寿命估算(Event Life Estimate)
6. 后处理(Post Processing) 疲劳分析的后处理与静力学的后处理完全一致，此处不再重复。
有限元法进行疲劳分析
一、有限元法疲劳分析的基本思路
用有限元法进行疲劳分析，其基本思路是：首先进行静或动强度分析，然后进入到后处理器取出相关的应力应变结果，在后处理器中再定义载荷事件，循环材料特性，接着根据所需要的疲劳准则对每一个载荷事件进行寿命计算，最后根据累计损伤理论判断是否开始破坏。由于结构受力状态往往是一复杂的应力状态，而在实验中测得的结构材料S-N曲线又常是在简单应力状态下获得的，因此常用最小能量屈服准则或其它等效准则，将所研究的疲劳点上的复杂应力用一个等效应力替代。对有限元法而言，这一过程很容易实现。等效替代以后，即可参照原始材料的S-N曲线进行疲劳寿命评估。上述方法称之为应力-寿命法或S-N法，该方法不严格区分裂纹产生和裂纹扩展，而是给出结构发生突然失效前的全寿命估计。当然，还可以采用更加现代化的局部应变法或初始裂纹法。因篇幅所限，因此仅讨论S-N法，且针对车辆结构疲劳分析。

有限元计算中解的收敛性

6. 模型实在是比较大的话，可以修改solver的设定，将迭代次数改大一点。对于开始计算就不收敛的，而在迭代次数到了以后时间增量还不是很小的话，可以将 initial和minimum改小一点。模型越大的话这边可以改的越小，特别是前后两个step变化比较大的情况下。但对于模型不是很大的情况下，太小的时间增量是意义不大的，问题应该从模型当中是否有错误去考虑。 7. 模型太大的话会导致求解的方程太大，不需要的不重要的接触最好从模型当中去除。这样的话对结果影响也不会很大，而且可以使计算时间大大的减少。整体而言，对于常规的力学分析，出现不收敛更多是建模的原因，比如接触面的设置或者网格划分不合理等等，在计算时如果调整初始增量步还是没有效果的话，那么还是检查下模型本身吧。
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3. 系统有多个接触的话，也最好如载荷一样，分成几个step让他们接触上。这样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。 4. 模型还是不收敛的话，你可以看一下是在哪一步或者那个inc不收敛。对于第一步直接不收敛的话，如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的话，可以把载荷加载的顺序换一下。如果你把第二个加载的载荷换到第一步以后，计算收敛了，那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的。这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。这个时候可以考虑是否有什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点，比如第一点里面提到，或者继续把这个载荷细分呢？
元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业。年青是因为她正处在战略重组后的初创期，悠久是因为她秉承了中国科学院数学研究所在有限元和数值计算方面所开创的光荣传统。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。
元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。

微分方程表达式描述语言的介绍

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微分方程表达式描述语言的介绍
微分方程的描述是有限元语言一个重要的基本内容，本语言主要采用PDE文件（以PDE为扩展名，下同）描述基于弱解形式的微分方程表达式。由这个文件，PDE编译系统可自动生成单元子程序，用于计算单元的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和载荷向量等。围绕PDE文件，本语言还设计了一系列侧重不同方面的脚本文件，包括GES、CDE、VDE、FDE和FBC等文件，下面元计算科技发展有限公司专家分别介绍一下它们。 GES文件是最基础最底层的文件，该文件内容为有限元方法的全部公式，包括形函数、数值积分等的具体表达式。其他文件都要先生成该文件，然后再由该文件生成单元子程序。PDE文件可从公式库取得形函数及数值积分的公式，来自动生成GES文件，避免了这种大段的具体公式的编写。 CDE、VDE和FDE文件可以从不同方面简化方程表达式，节省编写文件的时间。其中CDE文件采用了复变量表达式，主要用于描述时谐场微分方程。VDE文件采用了向量与张量的手段描述微分方程表达式。而FDE文件则可以利用算子库中的模板，插入一些具体表达式或程序段。 FBC文件用于描述弱解形式中的边界积分项，主要用来处理第二类和第三类边值条件。由这个文件， FBC编译系统不但自动生成边界单元子程序，还会生成一个用于全局与局部坐标系数据变换的子程序。
元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天……等多个领域。
有限元语言及编译器（Finite Element Language And it’s Compiler，以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年—2013 年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发展到2.0版本。其核心采用元件化思想来实现有限元计算的基本工序，采用有限元语言来书写程序的代码，为各领域，各类型的有限元问题求解提供了一个极其有力的工具。 FELAC可以在数天甚至数小时内完成通常需要一个月甚至数月才能完成的编程劳动。

结构力学的发展简史

元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。
元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天……等多个领域。
有限元语言及编译器（Finite Element Language And it’s Compiler，以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年—2013 年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发展到2.0版本。其核心采用元件化思想来实现有限元计算的基本工序，采用有限元语言来书写程序的代码，为各领域，各类型的有限元问题求解提供了一个极其有力的工具。 FELAC可以在数天甚至数小时内完成通常需要一个月甚至数月才能完成的编程劳动。
从1847年开始的数十年间，学者们应用图解法、解析法等来研究静定桁架结构的受力分析，这奠定了桁架理论的基础。1864年，英国的麦克斯韦创立单位载荷法和位移互等定理，并用单位载荷法求出桁架的位移，由此学者们终于得到了解静不定问题的方法。基本理论建立后，在解决原有结构问题的同时，还不断发展新型结构及其相应的理论。19世纪末到20世纪初，学者们对船舶结构进行了大量的力学研究，并研究了可动载荷下的梁的动力学理论以及自由振动和受迫振动方面的问题。20世纪初，航空工程的发展促进了对薄壁结构和加劲板壳的应力和变形分析，以及对稳定性问题的研究。同时桥梁和建筑开始大量使用钢筋混凝土材料，这就要求科学家们对钢架结构进行系统的研究，在1914年德国的本迪克森创立了转角位移法，用以解决刚架和连续梁等问题。后来，在20～30年代，对复杂的静不定杆系结构提出了一些简易计算方法，使一般的设计人员都可以掌握和使用了。到了20世纪20年代，人们又提出了蜂窝夹层结构的设想。根据结构的“极限状态”这一概念，学者们得出了弹性地基上梁、板及刚架的设计计算新理论。对承受各种动载荷(特别是地震作用)的结构的力学问题，也在实验和理论方面做了许多研究工作。随着结构力学的发展，疲劳问题、断裂问题和复合材料结构问题先后进入结构力学的研究领域。