venskus.lt

Code_Aster – atviro kodo skaičiuojamosios mechanikos programa. Programos kūrėjai yra EDF (Electricite de France) įmonių grupė lyderiaujanti pasaulyje branduolinės energetikos srityje. Code_Aster programa yra sertifikuota branduolinės paskirties statinių ir įrenginių projektavimui ir tyrimui. Tai viską pasako apie programos kokybę. Ši programa, kaip minėjau, yra atviro kodo, puikiai dokumentuota (apie 14000 puslapių dokumentacijos). Tokia plati programos architektūros, algoritmų bei naudojamų baigtinių elementų dokumentacija daro šią programa puikiu įrankiu moksliniams tyrimams. Programos kokybę užtikrina apie 2300 testinių pavyzdžių apimančių pačias įvairiausias skaičiuojamosios mechanikos sritis. Beje programą galima naudoti nemokamai ir komercinei veiklai.

Trumpai apie programos galimybes:

• Mechanika ir šilumos mainai;
• Skysčių ir dujų hidraulika;
• Statika ir dinamika; tiesinė ir netiesinė;
• Savųjų dažnių uždaviniai;
• 400 baigtinių elementų tipų;
• Plati apkrovimų gama;
• Multifizikiniai uždaviniai: skysčiai, gruntas-struktūra, elektromagnetizmas, dinaminiai uždaviniai ir t.t.;
• Kontaktiniai uždaviniai, trintis;
• Dideli poslinkiai, didelės deformacijos;
• Apie 100 medžiagos elgsenos modelių;
• Porėta aplinka, irimo mechanika, nuovargio skaičiavimai, seisminė įtaka;

Šios programos galimybes galima plėsti pagal savo poreikius programuojant ir įkorporuojant į Code_Aster savo sukurtus medžiagos elgsenos modelius ar baigtinius elementus. Tą įgalina atlikti atviro kodo principas bei Python skriptų kalbos naudojimas. Galima apibendrintai sakyti, kad Code_Aster kaip procesorius yra analogiškas programų Ansys ar Abaqus procesoriams.

Salome tai pre ir post procesoriaus funkcijas atliekanti atviro kodo programa. Ši programa skirta atlikti tilto vaidmenį tarp CAD modeliavimo ir skaičiavimo. Salome programoje galima sukurti norimo modeliuoti objekto geometriją, ją sudalinti baigtiniais elementais, atlikti skaičiavimus su išorine programa (pvz. Code_Aster ar kt.) ir importavus skaičiavimo rezultatus juos nagrinėti post procesoriaus modulyje.

CaeLinux – tai CAD skirta linux distribucija. Šią linux distribuciją galima paleisti savo kompiuteryje jos nediegiant t.y. tiesiai iš CAELinux  LiveDVD, arba ją galima paleisti Windows operacinėje sistemoje virtualizacijos priemonių pagalba pvz. WMware Player. CaeLinux yra iškart įdiegta Code-Aster ir Salome bei juos apjungiantis paketas Salome_Meca,  skysčiams modeliuoti programos Code_Saturne ir OpenFOAM, matematinės programos ir kiti paketai reikalingi inžineriniams skaičiavimams.

Šalia plačiai pripažintų matematinių paketų Matlab, Maple, Mathematica egzistuoja ir joms alternatyvios atviro kodo ir panašių galimybių programos Maxima (Macsyma), Octave, Scilab. Pastarajai programai ir skirtas šis straipsnis.

Scilab tai mokslinės ir inžinerinės programinės įrangos paketas skirtas skaitiniams uždaviniams spręsti. Pirmiausia tai atviro kodo programa, kurią galima naudoti tiek mokslinėms ar edukacinėms reikmėms, tiek ir komercinei veiklai. Šios programos kūrėjai yra Scilab konsorciumas (Scilab Consortium) šiuo metu vienijantis 18 mokslo ir pramonės organizacijų. Taigi, tai “nevienadienis” ir didelis projektas su tikslu sukurti atviro kodo pagrindu bazę moksliniams ir inžineriniams skaičiavimams.

Galimybės. Scilab programoje yra šimtai įvairių bazinių matematinių funkcijų su galimybe prijungti vartotojo sukurtas programas parašytas FORTRAN, C, C++ , JAVA ir kt. programavimo kalbomis. Programoje naudojamos sudėtingos duomenų struktūros: sąrašai, polinomai, racionaliosios funkcijos, tiesinės lygčių sistemos ir t.t. Programavimas vykdomas aukšto lygio programavimo kalba (analogiška MATLAB programavimo kalbai). Vartotojas gali pats kurti savo duomenų tipus. Programa susideda iš įvairių modulių skirtų specializuotiems uždaviniams spręsti: optimizacijos (tiesinės ir netiesinės, genetinės, …), tiesinių lygčių sprendimo, 2-D ir 3-D grafikos ir animacijos apdorojimo, diferencialinių lygčių sprendimo, Scicos – hibridinio dinaminių sistemų modeliavimo ir simuliacijos (analogas Matlab Simulink), signalų apdorojimo, interpoliacijos ir aproksimacijos, statistikos ir daugelio kitų.

Integracija. Scilab turi galimybę integruotai atlikti skaičiavimus su simbolinės algebros paketu Maple, Fortran, C, C++, Java kalbomis parašytomis programomis,  LabVIEW. Scilab modulių pagalba galima Matlab programavimo kalba užrašytas funkcijas konvertuoti į Scilab funkcijas.

Parsisiųsti Scilab programos instaliacinius paketus arba jos programinius kodus galima iš čia. Ji veikia tiek Windows operacinėje sistemoje (32 ir 64 bitų), tiek ir Linux aplinkoje. Papildomi programos moduliai pateikti Scilab modulių centre į kurį galima nusiųsti savo sukurtus modulius.

Scilab dokumentacija pateikta anglų ir prancūzų kalbomis. Besidomintiems programa siūloma daug nemokamų ir mokamų knygų apie Scilab  įvairiomis kalbomis: anglų, prancūzų, rusų, vokiečių ir kt. Norintiems pateikti klausimų ar besidomintiems naujienomis veikia aktyvi Google diskusijų grupė Scilab, o tiems kam įdomus Scilab tobulinimas ar modulių kūrimas informacijos suras Scilab Wiki.

MatrixFrame – programa, kuriama bendros Olandijos – Lietuvos įmonės Matrix Software. R & D departamentas yra įsikūręs Vilniuje, todėl ši programa iš dalies yra ir lietuviškas produktas. Prie šios programos kūrimo ir vystymo prisidedu ir aš.

Straipsnio tikslas yra pateikti trumpą įvadą apie MatrixFrame. Detalų aprašymą galite rasti programos svetainėje arba čia.

MatrixFrame yra konstrukcijų projektavimo ir analizės programa, skirta projektuoti įvairaus tipo konstrukcijas: sijas, sijynus, rėmus, santvaras ir plokštes. Kiekvieną paminėtą konstrukcijos tipą atitinka programos modulis. Vartotojo sąsaja yra intuityvi ir lengvai įsisavinama, daugelio išbandžiusių programą vartotojų nuomone ji yra patogesnė nei analogiškos programos STAAD.PRO vartotojo sąsaja.

Su MatrixFrame galima projektuoti plienines, medines ir gelžbetonines konstrukcijas. Projektavimas vykdomas pagal programoje įdiegtas projektavimo normas (Olandijos nacionalines normas ir Euronormas). Vienas iš programos privalumų – automatinis apkrovų generavimas pagal pasrinktas projektavimo normas. Visoms paminėtoms konstrukcijoms galima atlikti tris pagrindines S patikras: stiprumo, stabilumo ir standumo, bei įvairias papildomas, pavyzdžiui plieninių konstrukcijų atsparumą gaisrui. Parinkus konstrukcijų skerspjūvius (profilį, medžiagą, armatūrą), galima projektuoti mazgus. Atlikus visus reikalingus projektavimo etapus, gautus analizės rezultatus patogu peržiūrėti ir atspausdinti ataskaitų modulyje, kuris vartotojui gali automatiškai sugeneruoti rezultatų paveikslėlius ir kitokią informaciją.

Dar vienas programos privalumas – daugiakalbė vartotojo sąsaja, kuri leidžia atlikti projektavimą lietuvių kalba.

Programos  studentišką versiją galima parsisiųsti iš programos svetainės. Tereikia užpildyti pateiktą formą ir nurodytu elektroninio pašto adresu bus atsiųsta nuoroda į instaliacinį failą.

Techninio pobūdžio klausimams (“ką reikia daryti MatrixFrame programoje, kad …”) šiame tinklapyje yra sukurtas diskusijų forumas, kuriame galite užduoti įvairius klausimus, į kuriuos pasistengsiu atsakyti.