元计算ELAB2.0元创平台的基本思想

最美时光

　　元创平台（Element Laboratory，以下简称ELAB）是元计算（天津）科技发展有限公司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。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。ELAB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。
* i* r% u1 u! Z' Z% e6 S' t　　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。
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　　● 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。
9 E: L( Q, a4 ^7 j  |　　● 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。
4 r' j; k5 z0 ^$ Z$ w- ^　　● 组件技术
. p$ r; m9 c" E　　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。
3 ^  U( l3 ]6 x$ e9 ?　　● 对象技术
2 e' y  f1 \7 f, [6 K　　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。
　　● 公式库技术
' v5 ^8 y  \* Y/ c* a# ^　　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。
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