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MFEAOOP V1.2版本大更新！

易木木响叮当

1月前浏览2812

本期推文分享MFEAOOP V1.2的主要更新内容，对于一些功能细节可在以后推文中逐一介绍。

功能概览

支持荷载类型：

位移荷载
表面压强荷载(默认荷载方向垂直与单元表面，压为正，拉为负)
重力荷载(默认荷载方向竖直向下，即z轴负方向)

单元类型：C3D4、C3D10、C3D8、C3D20，后续的更多三维单元类型将逐步添加
内核求解：C3D20 单元增加了 14 点积分求解技术，保持精度的前提下，减少原有的高斯积分数量
稀疏矩阵存储格式：使用三元组（Triplet）形式，即行索引数组、列索引数组和非零值数组，分别对应矩阵中非零元素的位置和它们的值，大大提升了整体刚度矩阵的组装效率
线性方程组求解技术：提供直接求解法和pcg迭代求解器选项，面对较大模型时可以大大提升刚度方程的求解效率
边界条件：使用罚函数技术计算出节点位移后，一键解出节点的支反力
节点应力磨平处理:

对于单元形状不均匀的结构模型，对于共节点处的应力采用体积加权磨平处理
对于单元形状均匀的结构模型，对于共节点处的应力采用直接绕节点平均磨平处理

场输出:

节点位移U: Umag、U1、U2、U3
节点支反力RF: RFmag、RF1、RF2、RF3
节点应力S: S11、S22、S33、S12、S13、S23、Mises

前处理：支持一键解析 Abaqus-inp 文件

Node节点坐标
Element单元局部节点编号
Nset节点集
Elset单元集
Surface单元面信息

配置文件：使用 json 文件作为程序的配置文件，参数化控制:

材料信息
边界条件
求解器
绘图控制

文件输出：

结果文件（.dat），记录各节点的坐标、位移、支反力的值
vtk 文件，可导入 Paraview 中进行可视化显示，或者使用 Python 的 Pyvista 库进行可视化也都是可以的
log 文件，记录计算各个过程的具体时间明细以及一些模型信息。

JSON配置文件

现将配置文件的控制选项罗列如下:

{
    "name": "C3D4", //Job name
    "scale": 1, // Scale factor for the model
    "inpFileName" : "./input/Abaqus/C3D4.inp", // Abaqus input file location

    "mesh" : {
    "etype" : "C3D4" // Element type
    },

    "materials" : [
        {
        "name" : "Material-1", // Material name
        "category" : "Elastic", // Material category
        "data" : {
            "E" : 1E6, // Young's modulus
            "v" : 0.3 // Poisson's ratio
            }
        }
    ],

    "bc" : [
        {
            "name" : "fix1", // Boundary condition name
            "type": "constraint", // Boundary condition type
            "direction": "xyz", // Boundary condition direction
            "nset" : "Set-FIX" // Node set name
        },
        {
            "name" : "dis1", // Boundary condition name
            "type": "displacement", // Boundary condition type
            "direction": "xyz", // Boundary condition direction
            "nset" : "Set-FIX", // Node set name
            "value" : 2 // Displacement value
        },
        {
            "name" : "pressure1", // Boundary condition name
            "type": "pressure", // Boundary condition type
            "surface" : "Surf-1", // Surface name
            "value" : 100 // Pressure value
        },
        {
            "name" : "Gravity1", // Boundary condition name
            "type": "gravity", // Boundary condition type
            "density" : 9.8, // Density value
            "gravity" : 9.8 // Gravity value
        }
    ],

    "solve" : {
        "calculateStress": false, // Whether to calculate stress
        "solver" : "pcg", // Solver type(direct or pcg)
        "tolerance": 1e-8, // Tolerance for the pcg solver
        "maxIterations": 1000 // Maximum number of iterations for the pcg solver
    },

    "plot" : {
        "fields" : ["Umag"], // Fields to plot(Umag U1 U2 U3 RFmag RF1 RF2 RF3 S11 S22 S33 S12 S13 S23 Mises)
        "average" : "volume", // Averaging method(volume or simple)
        "edgeColor" : "#000080", // Edge color
        "faceColor" : "#77AC30", // Face color
        "alpha" : 1, // Transparency
        "colorMap" : "abaqus", // Color map
        "discretize" : false, // Whether to discretize the color map
        "discretizeNum" : 12 // Number of discretization intervals
    }
}