一、產(chǎn)品概述

　　有限元語言及編譯器（Finite Element Language And it’s Compiler），以下簡稱FELAC）是中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院梁國平研究院于1983年開始研發(fā)的通用有限元軟件平臺，是具有國際獨創(chuàng)性的有限元計算軟件，是PFEPG系列軟件三十年成果（1983年—2013年）的總結(jié)與提升，有限元語言語法比PFEPG更加簡練，更加靈活，功能更加強大。目前已發(fā)展到2.0版本。其核心采用元件化思想來實現(xiàn)有限元計算的基本工序，采用有限元語言來書寫程序的代碼，為各領(lǐng)域，各類型的有限元問題求解提供了一個極其有力的工具。FELAC可以在數(shù)天甚至數(shù)小時內(nèi)完成通常需要一個月甚至數(shù)月才能完成的編程勞動。

　　FELAC2.2采用自定義的有限元語言作為腳本代碼語言，它可以使用戶以一種類似于數(shù)學公式書寫和推導的方式，非常自然和簡單的表達待解問題的微分方程表達式和算法表達式，并由生成器解釋產(chǎn)生完整的有限元計算C程序。

　　FELAC2.2面向高校、研究院設(shè)計院等科研單位，旨在將科研人員從繁重的代碼編寫工作中解放出來，快速將理念轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實成果，降低開發(fā)成本。

　　二、FELAC2.2全新的理念

　　2.1、FELAC2.2的特色

　　2.2、FELAC2.2的基本思想

　　FELAC2.2的目標是通過輸入微分方程表達式和算法之后，就可以得到所有有限元計算的程序代碼。該系統(tǒng)采用一種語言和四種技術(shù)開發(fā)而成。

　　三、產(chǎn)品功能

　　3.1、靈活簡單的多物理場耦合描述

　　求解多物理場耦合的本質(zhì)就是求解偏微分方程組，但是由于各個物理場的物理屬性的本質(zhì)差異，一般情況，每個PDE所對應(yīng)的數(shù)值求解方法往往存在實質(zhì)的差異，F(xiàn)ELAC2.2的求解環(huán)境決定了它在求解領(lǐng)域上不受限制的優(yōu)勢。目前，在固體力學、傳熱傳質(zhì)學、電磁學、CFD等學科領(lǐng)域都可應(yīng)用FELAC2.2進行仿真分析。

　　面向微分方程描寫有限元文件，每個方程對應(yīng)其唯一的算法

　　程序統(tǒng)一，計算模擬環(huán)境統(tǒng)一

　　便捷的數(shù)據(jù)耦合描述

　　組件間簡單、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口

　　3.2、友好的用戶界面

　　FELAC并行版2.2采用Windows風格的圖形用戶界面，簡潔、美觀、友好的客戶端界面為用戶提供了強大的人機交互功能。

　　友好直觀的人機交互功能

　　方便靈活的“公式庫”向?qū)Ы?/p>

　　循序漸進的多場耦合過程描述

　　交互式材料參數(shù)的設(shè)定與修改

　　一鍵式有限元模型仿真分析

　　功能豐富的多文檔編輯器

　　3.3、豐富靈活的庫功能

　　根據(jù)用戶輸入的微分方程表達式與算法自動生成有限元、有限體積計算的C++代碼，用戶不僅可以直接采用腳本文件編制程序，還可以借助FELAC2.2的庫功能自動完成程序生成，F(xiàn)ELAC2.2提供了從一維到三維共12中坐標系下的模型庫、微分算子庫、形函數(shù)庫、算例庫等。

　　FELAC并行版2.2公式庫

　　目前FELAC并行版2.2提供八種公式庫模塊，基本覆蓋了固體、結(jié)構(gòu)、流體、傳熱、電磁學及多物理場耦合等領(lǐng)域研究的主要問題。

　　公式庫中的模塊均可通過界面工作區(qū)的公式庫向?qū)?，生成該領(lǐng)域的有限元計算程序，方便高效的完成相應(yīng)問題的仿真分析。

　　3.4、功能強大的幫助系統(tǒng)

　　用戶可以隨時通過快捷鍵F1進入FELAC2.2幫助系統(tǒng)，通過“查看”、“索引”“目錄”跟蹤查詢相關(guān)內(nèi)容，方便快捷的指導用戶學習軟件及其有限元相關(guān)理論，快速有效的解決用戶在使用軟件中遇到的相關(guān)問題。為用戶使用軟件提供了強大的幫助支持。

　　四、版本升級說明

　　4.1、軟件界面部分

　　1、全新的軟件界面風格，提高軟件的可操作性和可維護性。

　　2、全新的界面UE和界面UI，提升軟件的用戶體驗。

　　3、全新的功能完善的幫助系統(tǒng)，為用戶提供學習和幫助支持。

　　4、重新架構(gòu)底層數(shù)據(jù)庫，修正工程管理文件和管理方式。

　　5、增加編輯區(qū)字體與字號的選擇和記憶功能，并重新布局編輯區(qū)。

　　6、重新實現(xiàn)對pre文件的讀取，增加材料區(qū)域操作的右鍵功能。

　　7、新建工程會自動創(chuàng)建于工程名同名文件夾，并設(shè)置為當前工作目錄。

　　8、增加方便快捷菜單“最近打開的項目”、“最近打開的文檔”。

　　9、完善異常代碼處理機制。

　　10、完善版本之間工程項目的兼容體系。

　　4.2、軟件技術(shù)部分

　　1、改進公式庫電磁學時諧腳本，解決標準算例TEAM7鋁板表面電流問題。

　　2、增加流體力學直接有限元計算時線性化的方式，以適應(yīng)不同類型問題的選擇，并對求解器進行了優(yōu)化設(shè)置。

　　3、改進流體力學算子分裂-特征線法對流項在自由度上的處理方式。

　　4、改正流體力學使用混合元計算時壓力正則項的處理方式。

　　5、對公式庫各個領(lǐng)域腳本進行精度上的測試改進，與商軟進行對比。

　　4.3、軟件系統(tǒng)部分

　　1、統(tǒng)一規(guī)范系統(tǒng)環(huán)境變量

　　2、修復和完善錯誤信息提示功能

　　3、系統(tǒng)增加通過參數(shù)的形式調(diào)用vs編譯環(huán)境

　　4、增加非直角坐標系的后處理數(shù)據(jù)變換為直角坐標系功能

　　5、將ges文件翻譯為單元子程序，減少剛度計算語句每行的字符數(shù)，方便用戶查看修改。

　　6、修改了動態(tài)邊界生成部分，將原始邊值也傳入fbound函數(shù)作為參數(shù)，添加了fforce的定義。

　　7、修改ges文件命名規(guī)則，如果一個場有多種體單元（不同的腳本生成），命名順序為aeq4、a2eq4、a3eq4…，如果一個場有多種邊界單元（不同的腳本生成），命名順序為alq4、a2lq4、a3lq4…。

　　8、修復gcn中的第一段中標志“a”對第二段組件命令參數(shù)的影響。

　　9、修復了gcn文件中命令流段翻譯為main主函數(shù)時對變量聲明語句的重新寫入。

　　10、增加系統(tǒng)對于mdi文件中pde文件名中的減號‘-’的識別。