CalculiX

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
CalculiX
Lav.png
Тип

Метод конечных элементов

Разработчик

Гидо Донт, Клаус Виттиг

Написана на

Си

Операционная система

Linux, Windows

Последняя версия

2.8 (2015)

Лицензия

GPL

Сайт

calculix.de

CalculiX — открытый, свободный программный пакет, предназначенный для решения линейных и нелинейных трёхмерных задач механики твёрдого деформируемого тела с помощью метода конечных элементов. Распространяется под лицензией GNU General Public License. Авторы программы Guido Dhondt (модуль CCX — решатель) и Klaus Wittig (модуль CGX — пре-, постпроцессор) работают в холдинге MTU Aero Engines, производящем двигатели для самолётов. Изначально создавался для Linux, в настоящее время существуют сборки для Windows и MacOS. CalculiX входит в состав дистрибутива CAELinux.

Возможности, предоставляемые версией 2.8[1][править | править вики-текст]

Виды анализа[править | править вики-текст]

  • статический
      • линейный
      • нелинейный
        • geometric nonlinearities
        • material nonlinearities
    • анализ собственных частот (linear)
    • динамика
      • линейный
        • нестационарный (transient modal dynamics)
        • стационарный (steady state dynamics)
          • гармонический (harmonic periodic loading)
          • негармонический периодический (non-harmonic periodic loading)
    • нелинейный
      • неявный (implicit)
      • явный (explicit)
    • buckling
    • теплоперерача
      • стационар
      • нестационар
    • связанный термомеханический
      • стационар
      • нестационар
    • steady-state networks
      • aerodynamic networks
      • hydraulic pipe systems
      • turbulent flow in open channels
    • аналоги задач Лапласа и Гельмгольца
      • электростатика
      • Seepage flow [фильтрационных потоков]
      • Inviscid incompressible irrotional flow
      • Lubrication [смазывание]
      • линейная акустика
      • Shallow water waves
      • диффузионный массоперенос в стационарной среде
    • Гидродинамика (нестационар)
      • ламинарный несжимаемый поток (жидкости)
      • ламинарный сжимаемый поток (газы)
    • Электромагнетизм
      • магнитостатика
      • Индуктивный нагрев

Materials[править | править вики-текст]

    • linear elastic (isotropic, orthotropic or fully anisotropic)
    • isotropic hyperelastic (compressible as well as nearly incompressible)
    • deformation plasticity (Ramberg-Osgood)
    • large deformation incremental isotropic (visco)plasticity with isotropic

and kinematic hardening

    • large deformation creep for isotropic materials
    • fiber reinforced anisotropic hyperelastic materials (e.g. arteries)

[армированные анизотропные гиперупругих материалы (например, артерий)]

    • small deformation isotropic viscoplastic theory for elastically

isotropic materials

    • small deformation isotropic viscoplastic theory for elastically

anisotropic materials

    • small deformation anisotropic viscoplastic theory for single crystals
    • user defined material

Elements[править | править вики-текст]

  • 8-node brick element (full or reduced integration)
    • 20-node brick element (full or reduced integration)
    • 20-node incompressible element
    • 4-node tetrahedral element
    • 10-node tetrahedral element
    • 6-node wedge element
    • 15-node wedge element
    • 6-node plane strain element
    • 6-node plane stress element
    • 6-node axisymmetric element
    • 6-node shell element
    • 8-node plane strain element (full or reduced integration)
    • 8-node plane stress element (full or reduced integration)
    • 8-node axisymmetric element (full or reduced integration)
    • 8-node shell element (full or reduced integration)
    • 3-node beam element (full or reduced integration)
    • 3-node fluid element (for forced convection)
    • 4-node, 5-node, 7-node and 9-node contact spring elements
    • 2-node gap element
    • 2-node linear and nonlinear springs
    • 2-node linear dashpots
    • composite constructs consisting of beam and shell elements

Нагрузки[править | править вики-текст]

    • сосредоточенные силы
    • распределённое давление
    • центробежное нагружение
    • гравитация по известному вектору
    • обобщенная сила тяжести
    • объемная нагрузка
    • температурная нагрузка
    • остаточные напряжения
    • сосредоточенный поток [concentrated flux]
    • распределённый поток [distributed flux]
    • prescribed convection conditions and forced convection [конвекция]
    • prescribed radiation conditions and cavity radiation [излучение]

Граничные условия[править | править вики-текст]

    • single point constraints
    • linear multiple point constraints
    • cyclic symmetry conditions
    • tied contact
    • penalty contact (small and large sliding) for static, dynamic and modal dynamic calculations

Kinematic behavior[править | править вики-текст]

    • Rigid body motion
    • Nodes on a straight line defined by movable nodes
    • Nodes in a plane defined by movable nodes
    • Application of a mean rotation to a set of nodes
    • Maximum distance MPC
    • Pre-tension [Преднапряжение]

Coordinate systems[править | править вики-текст]

    • global Cartesian system
    • local Cartesian system
    • local cylindrical system

Linear equation solvers[править | править вики-текст]

    • interface for the direct sparse matrix solver SPOOLES
    • interface for the direct sparse matrix solver TAUCS
    • interface for the direct sparse matrix solver of the SGI scientific library
    • interface for the direct sparse matrix solver PARDISO
    • iterative solver (with diagonal scaling or Cholesky preconditioning)

Output options[править | править вики-текст]

  • Displacements [Перемещения]
    • Velocity [Скорость]
    • Stress [Напряжение]
    • Section forces for beams
    • Strain [Деформация]
    • Forces (including sum over sets) [Силы, включая сумму по группе]
    • Temperature (static) [Температура]
    • Equivalent plastic strain [Пластические деформации]
    • Energy density (including sum over sets) [Плотность энергии]
    • Internal variables [Внутренние переменны]
    • Heat flux [Поток]
    • Heat sources
    • Volume (including sum over sets)
    • Static pressure (for CFD and liquid networks) [Статическое давление]
    • Total pressure (for CFD and gas networks) [
    • Mass flow (for networks)
    • Total temperature (for CFD and networks)
    • Pressure coefficient (for CFD)
    • Mach number (for CFD) [Число Маха]
    • Fluid depth (for fluid channels)
    • Critical depth (for fluid channels)
    • Electric potential and electric current density (for electromagneticcalculations)
    • Electric and magnetic field (for electromagnetic calculations

Литература[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

[править | править вики-текст]

  1. Guido Dhondt. Overview of the finite element capabilities of CalculiX Version 2.8.