Femlab 2.3. Руководство пользователя (перевод с английского с редакторской правкой В.Е.Шмелева):
Предисловие

  В оглавление книги \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу

FEMLAB – это комплекс инструментальных и технологических средств для моделирования физических процессов в научных и инженерных разработках. FEMLAB поддерживает современные численные методы для всех типов f-моделирования. (f-моделирование – функциональное моделирование статических и динамических объектов с пространственно–распределёнными параметрами). Главная особенность системы FEMLAB – простая, гибкая и удобная настройка и интерпретация вычислительных моделей, основанных на дифференциальных уравнениях в частных производных. FEMLAB является также инструментом для нестандартных вычислений в физико-математическом моделировании. Аббревиатура FEMLAB дословно переводится на русский язык как “конечноэлементная лаборатория” (FEM – Finite Elements Method – метод конечных элементов, а более строго – комплекс конечноэлементных методов).

Начиная со второго поколения версий, в FEMLAB реализована возможность трёхмерного моделирования. Это означает, что в FEMLAB 2.x возможно решение трёхмерных задач математической физики. Задачами математической физики называют краевые задачи для дифференциальных уравнений в частных производных (Partial Differential Equations, сокращённо – PDE). Возможно решение PDE-задач для самых различных физических приложений. Возможно также мультифизическое моделирование (т.е. моделирование большой совокупности взаимосвязанных физических полей разной природы). Начиная с версии 2.3 стало возможно создание мультигеометрических мультифизических моделей. Это означает, что можно объединять модели, определённые в разных пространствах, имеющих общие точки, сечения, линии и подобласти. Можно также объединять модели, определённые в пространствах с разным числом измерений. Возможно решение структурно–нелинейных PDE и их систем совместно с существенно–нелинейными уравнениями материальной связи (уравнениями материальной связи называют алгебраические или дифференциальные уравнения, которые описывают свойства вещества в рассматриваемом физическом поле или в системе полей). В FEMLAB 2.3 усовершенствована структура Библиотеки материальных свойств, что существенно облегчает работу с этой библиотекой. Имеется возможность сохранять FEMLAB-модели в виде m-файла (т.е. генерировать код MATLAB).

В версиях 2.x итерационные решатели показывают количество времени и памяти, необходимой для нормального решения трёхмерных задач промышленного масштаба. Графический интерфейс пользователя стал более чётким и легким для использования, поскольку в этих версиях были добавлены новые возможности построения и просмотра моделей, а также решения задачи. Эти новые возможности распространяются и на трёхмерное моделирование. В версии 2.3 появились новые возможности задания граничных условий: в граничных условиях Неймана можно использовать производные по времени, можно также задавать открытые граничные условия для неотражающих поверхностей и т.д.

Специализированные модули предусматривают удобные рабочие среды для задания параметров уравнений отдельных физических полей. Они используют стандартизированную терминологию, библиотеки свойств материалов, специализированные решатели и их отдельные элементы, приспосабливают инструментальные средства визуализации. Специализированные модули снабжены собственными справочниками и библиотеками моделей, необходимыми для решения ряда общих проблем, характерных для соответствующих физических полей. Модули Строительной механики (сопротивления материалов), Электромагнетизма, и Химической технологии существенно переработаны и приобрели законченный вид. Полностью разработан также модуль Гидроаэродинамики.

FEMLAB был разработан как единственная платформа для всех операций конечноэлементного физико–математического моделирования. В FEMLAB версии 2.3 представлена библиотека нескольких новых видов конечных элементов высокого порядка для решения мультифизических задач. FEMLAB уже пользуется спросом в промышленности, спрос на новые версии также будет расти. FEMLAB может стать техническим стандартом для мультифизического моделирования динамических систем с пространственно–распределёнными параметрами.

Наслаждайтесь!

Стокгольм                                              Lars Langemyr

  В оглавление книги \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу