有限元程序自动生成系统FEPG(Finite Element Program Generator)为有限元分析和计算机辅助工程分析(CAE)软件平台。用户只需输入有限元方法所需的各种表达式和公式,即可由FEPG自动产生所需的全部有限元计算的源程序,包括单元子程序,算法程序等,免去了大量的繁琐的有限元编程劳动,保证了程序的正确性和统一性。
FEPG的开发思想是采用元件化的程序设计方法和人工智能技术,根据有限元方法统一的数学原理及其内在规律,以类似于数学公式推理的方式,由微分方程表达式和算法表达式自动产生有限元源程序。
FEPG适用于求解各种领域的各种工程与科学的有限元问题,突破了目前通用有限元程序只用于特定领域和特定问题的限制。广泛应用于石油化工,机械制造,能源,汽车交通,铁道,国防军工,电子,土木工程,造船,生物医学,轻工,地矿,水利,航空航天,日用家电等工业部门,尤其适合于各类学科的科学研究,也非常适合于高校进行有限元教学。
FEPG分为单机版 、网络版和并行版,单机版依次为FEPG1.0、FEPG2.0、FEPG2.2、FEPG3.0、FEPG4.0、FEPG4.2、FEPG5.0、FEPG5.2;网络版依次为IFEPG4.0、IFEPG4.2、IFEPG5.0、IFEPG5.2。;并行版为最新推出的高性能计算 系统PFEPG,它结合了单机版和网络版的优势,解决问题的能力更强大。
PFEPG(Parallel Finite Element Program Generator)如何在众多并行软件中脱颖而出? 从PFEPG的研发历程 ,我们可以发现PFEPG的后发优势,正是由于很多通用并行有限元软件的不足,才促使了PFEPG的创新与发展。相对于其它商业并行软件,其关键性特点有:
自动生成:
系统的最大特色,也是继承了FEPG的优势功能。用户只需输入有限元方法所需的各种表达式,即可 由PFEPG系统自动产生并行有限元计算的全部源程序,免去了大量的繁琐的编程劳动,大大降低了并行有限元程序和软件对程序编制人员的要求。并容易保证程序的正确性和统一性。
有限元程序:
这也是继承了FEPG的优势功能,对于用户的意义在于: 可以突破学科和领域的界限,只要是有限元 方法可能解决的问题,都可以采用本系统计算,尤其在非线性和多物理场耦合的复杂情况,PFEPG有其独特的优势。
注:流体计算方面还结合了传统的有限体积法和有限差分法。
并行计算:
同时,PFEPG可以根据用户的有限元表达式由计算机自动产生基于区域分解法的并行有限元计算源代码,程序可扩展性好,对cpu数没有限制,对节点数和自由度数 也没有任何限制。
开放源代码:
由PFEPG生成的程序易于阅读,易修改,从而保证了软件的再用性和易维护性。 它可以根据方程和算法文件自动生成计算所需Fortran源程序,并且,所有计算源程序对用户完全公开,您可以修改编辑和重新生成。
宽运行环境:
w PFEPG对于并行硬件环境适应面宽,几乎所有并行机包括大规模并行处理机(MPP,Massively Parallel Processor)、机群(Cluster)、分布式共享存储多处理机(DSM,Distributied Shared Memory)、甚至自己使用PC机组建的“高性能计算机”等等,PFEPG都可以稳定运行于任何一台并行机上进行编译链接和计算。
w 对软件操作系统没有任何特殊要求,可以是Unix或者Linux
高性价比:
与国外知名软件相比,PFEPG的性价比在业内领先,由于对 软硬件环境的适应性强,用户可根据情况选择合适的解决方案,同样的价格得到更高的计算能力。