2015年3月12日 星期四

為何選擇這些自由軟體

        商業開發的數值分析軟體幾乎都有把產生網格的功能給包含進去,而且相當容易操作但是自由軟體就比較少了,很多都是其他商業公司開發了自由軟體的圖形化使用者介面順便包進去的,但也就代表了需要付費所以目前暫時只能另外使用其他軟體來產生網格
      可以用來產生數值分析網格的自由軟體很多,FreeCAD本身也可以,但我真的不太會用...多數數值分析軟體也都有比較簡單的功能另外也嘗試過其他像是engridgmshnetgen和一些我已經想不起來的軟體。最後決定使用的就是salome,Salome事實上並非僅是產生數值分析網格的軟體,其本身也具有繪圖以及後處理的能力(後處理是藉由納入paraview而來),不過其繪圖的功能類似於13版ANSYS軟體所附帶的,與常見的CATIA和Solidworks等等繪圖軟體相比要難以上手許多,但幸好FreeCAD適時地填補上了這塊缺憾
      而因為salome是自由軟體的緣故,法國為了發展核能電廠所開發的數值分析軟體code-aster就有以salome作為前處理器的salome-meca版本提供給所有使用者。目前範例中所使用的也是這個版本,與原本的salome版本相比會多了整合進code_aster的求解器在裡面,也就是一套包含前處理、求解器以及後處理俱全的數值分析軟體,看到這或許會覺得奇怪,如果salome-meca這樣全包了為何還要使用Elmer作為求解器呢?這部份依我自己的猜測可能是code_aster的介面及腳本語法有非常多都是使用法文,進而導致了很少開發者願意為其投入心力開發友善的使用者介面,而之前其團隊邀請我參與其介面的翻譯作業也是遭遇到很多都是法文不會翻譯的情況而停擺code_aster團隊也曾經有人邀請FreeCAD團隊共商是否可以將code_aster納入FreeCAD的FEM模組中亦沒有得到回應。目前salome-meca僅有少數幾個求解器有設定精靈可以使用,對非法語系的人幾乎無法發揮code_aster貢獻於法國核電廠開發的實力
       Elmer的使用者介面在自由軟體中算是相當容易學習的,再加上豐富的教學文件讓人可以以很快的速度學會使用,但也並非沒有缺點。Elmer本身並不支援多網格的求解,也就代表了沒有辦法設定接觸(contact)這個條件,最多只能使用多實體(multibody)來作模擬,於某些條件下就會發生不合理的情形。這個部份Elmer的開發團隊正努力想把這部份給加上去,屆時Elmer將會更加強大。當然FreeCAD日後整合好calculix這套德國所發展的數值分析軟體也是非常值得期待的一部分
       稍做了一點說明,因此目前進行非流力的部份的程序就會是FreeCAD -> Salome -> Elmer,而複雜的流體力學部份將會採用FreeCAD -> Salome -> OpenFoam

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