Elmer
Elmer — набор инструментов для проведения инженерных (CAE) и численных расчетов, включающий предпроцессор (настройка параметров расчетов, настройка параллельных расчетов, создание компьютерной модели исследуемого процесса), набор решателей (несколько десятков решателей по различным областям физики) и постпроцессор для визуализации результатов расчетов.
Набор решателей Elmer позволяет решать уравнения в частных производных используя конечно-элементное моделирование для следующих физических моделей:
- Теплопроводность: модели переноса тепла, излучения и фазовых переходов
- Течение жидкости: уравнение Навье-Стокса, уравнения Стокса и Рейнольдса, модель k-ε
- Уравнение переноса: конвекция и диффузия
- Теория упругости: общие уравнения упругости, модели с уменьшением размерности для плоскостей и оболочек
- Акустика: уравнение Гельмгольца, линеаризованное уравнение Навье-Стокса в частотном интервале, высоко-амплитудное волновое движение, идеальный газ
- Электромагнетизм: электростатика, магнитостатика, индукция
- Микрогидродинамика: условие незалипания, уравнение Пуассона-Больцмана
- Квантовая механика: теория функционала плотности
Пакет инструментов Elmer состоит из нескольких программ реализующих функции предпроцессора, решателя и постпроцессора, а так же графической оболочки:
- ElmerGUI — графическая оболочка включающая генератор расчетной сетки, настройку параметров модели, а так же интерфейс для запуска расчета и визуализации резульатов моделирования. Для выполнения расчета нужно задать в интефейсе параметры модели:
- Параметры расчета задают схему дискретизации по времени, количество шагов и их продолжительность;
- Материальные параметры тела;
- Уравнения описывающие исследуемый процесс.
- ElmerSolver — решатель, включающий большое количество конечно-элементных инструментов для решения уравнений в частных производных.
- ElmerPost — постпроцессор для визуализации результатов моделирования. Данный инструмент в настоящее время не разрабатывается, однако, с его помощью можно быстро провести оценку результатов моделирования. Для более детальной обработки и визуализации результатов моделирования можно использовать сторонние программы (например, ParaView).
- ElmerGrid позволяет создавать простые структурные расчетные сетки, а так же производить модификацию существующей сетки (например, разбиение сетки для параллельных расчетов или конвертацию сетки, созданную в других генераторах сетки)
- ElmerFront — устаревший графический интерфейс, в настоящее время не разрабатывается.
- Mesh2D позволяет создавать триангуляцию Делоне.
- ViewFactors
Эффективное использование Elmer FEM
- Запуск Elmer FEM в консоли и командный sif-файл. Использование решателя ElmerSolver в консоли (без использования графического интерфейса ElmerGUI) и формат командного sif-файл.
- Создание геометрии и сетки в 2D Spline Geometry (in2d) формате. Данный формат геометрии и расчетной сетки поддерживается Elmer FEM, что позволяет провести полный цикл моделирования без использования сторонних программ.
Примеры использование Elmer FEM
| Двумерное стационарное течение несжимаемой жидкости в плоском слое в виде ступеньки |
| Конвекция Рэлея-Бенара |