国产有限元软件ELAB2.0的基本思想

最美时光

　　元创平台（简称ELAB）是元计算公司自主研发的开源有限元仿真分析软件，旨在为各高校、研究所等科研单位提供有限元教学仿真平台。ELAB2.0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。该系统采用一种语言和四种技术开发而成。
　　有限元语言
　　ELAB2.0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有限元计算程序。目前系统支持 C语言。
4 J5 I% y" K* V: f8 S　　生成器技术
　　生成器把 ELAB2.0有限元语言程序翻译成C++语言程序，生成器采用了组件化程序设计技术。把生成器翻译任务分解为若干个子任务，每一个子任务又由若干个组件程序以批命令的方式完成。由微分方程表达式和算法表达式解释生成计算机语言程序，是元计算软件的核心技术。自动生成系统将元件程序分解为可变部分和不变部分。不变部分由系统直接给出，可变部分根据用户采用有限元语言编写的偏微分方程及算法文件，通过生成系统自动产生基于高级语言的有限元/有限体积计算程序。
1 |3 O5 n7 N# E0 p　　组件技术
3 x3 M+ K" G+ M7 b　　ELAB2.0有限元计算程序由6个组件程序组成，每个组件程序完成相应单一的功能，包括有限元计算过程中的初始化 START、单元计算程序E、线性代数方程组求解程序SOLV、后处理计算程序U、时间更新程序 BFT、显示算法程序 EXP。
　　对象技术
. x# |( K) m9 q7 V1 u+ I5 q) M　　有限元计算一般归结为以下六类对象，节点坐标COOR、节点规格数ID、单元信息ELEMENT、有限元矩阵 MATRICE、边值 UBF、计算结果 UNOD。
% N7 N$ t. |, K+ a6 p2 ]& k　　公式库技术
　　作为有限元程序研发平台，有限元语言、元件技术和自动生成技术构成了一个有力的开发环境。然而作为 CAE应用软件，为了减少用户对常用公式和算法的编写，方便用户调用已完善的模块，ELAB2.0提供和建立了公式库和算法库。公式库将提供常用的形函数公式，提供各种坐标系下的虚功方程表达式等资源。算法库提供常用的算法程序代码。使用时，无需重新编写代码，只要调用公式库和算法库中的相应程序即可执行计算，极大的方便了用户使用。
7 U9 ~4 f9 K( D　　ELAB源于教学而高于教学，面向高校、研究所等科研机构，旨在培养学生的科研创新能力，培育国内有限元行业的高素质人才。
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