Fuente: SfePy.org
SfePy: elementos finitos simples en Python¶
SfePy es un software para resolver sistemas de diferencial parcial acoplado ecuaciones (PDE) por el método de elementos finitos en 1D, 2D y 3D. Puede ser visto como un solucionador de PDE de caja negra y como un paquete de Python que puede ser utilizado para crear aplicaciones personalizadas. La palabra “simple” significa que complejo Los problemas FEM se pueden codificar de forma muy fácil y rápida.
SfePy puede usar muchos términos para construir las PDE que se resolverán, consulte Descripción general del término. SfePy también viene con varios ejemplos que pueden usar Para comenzar, consulte Galería, Ejemplos y Tutorial. Algunas características más avanzadas se analizan en Primer. Se enumeran ejemplos de resultados científicos obtenidos con la ayuda de SfePy en Ejemplos de aplicaciones. Consulte también fragmentos de código útiles y preguntas frecuentes.
SfePy se puede utilizar en paralelo (trabajo en progreso), consulte Resolviendo problemas en paralelo. También existe un apoyo preliminar para el análisis isogeométrico, descrito en Análisis isogeométrico.
La forma más sencilla de instalar SfePy es usar pip o conda, consulte Instalación.
Licencia: BSD
Proyectos relacionados¶
Generación semiautomática de mallas de elementos finitos a partir de tomografías computarizadas/MR almacenadas en el formato de archivo DICOM: http://sfepy.org/dicom2fem
PUCGen (Generador de celdas unitarias periódicas): https://github.com/sfepy/pucgen
Utilidades para ejecutar estudios paramétricos en paralelo y obtener el resultado archivos producidos por los estudios en un marco de datos: https://github.com/rc/soops
Citando¶
Si desea citar el paquete SfePy en un documento o presentación, Se pueden utilizar las siguientes referencias:
Artículo general:
Text plain:
Cimrman, R., Lukeš, V., Rohan, E., 2019. Elemento finito multiescala cálculos en Python usando SfePy. Avances en Computación Matemáticas 45, 1897-1921. https://doi.org/10.1007/s10444-019-09666-0
(preimpresión: https://arxiv.org/abs/1810.00674)
BibTeX:
@article{Cimrman_Lukes_Rohan_2019, title = {Multiscale finite element calculations in Python using SfePy}, author = {Cimrman, Robert and Lukeš, Vladimír and Rohan, Eduard}, issn = {1572-9044}, doi = {10.1007/s10444-019-09666-0}, journal = {Advances in Computational Mathematics}, year = 2019, }
Datos relacionados con el rendimiento para la versión 2021.1 y una descripción del La implementación de términos multilineales se da en:
Text plain:
Cimrman, R., 2021. Evaluación rápida de formas débiles de elementos finitos utilizando Paquetes de contracción tensorial de Python. Avances en software de ingeniería 159, 103033. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2021.103033
(preimpresión: https://arxiv.org/abs/2107.04121)
BibTeX:
@article{Cimrman_2021, title = {Fast Evaluation of Finite Element Weak Forms Using Python Tensor Contraction Packages}, author = {Cimrman, Robert}, issn = {0965-9978}, doi = {10.1016/j.advengsoft.2021.103033}, journal = {Advances in Engineering Software}, volume = 159, year = 2021, }
Las aplicaciones de ejemplo tienen enlaces a artículos científicos relacionados.
Otras referencias:
R. Cimrman. SfePy: escribe tu propia aplicación FE. En P. De Buyl y N. Varoquaux, editores, Actas de la VI Conferencia Europea sobre Python en la ciencia (EuroSciPy 2013), páginas 65–70, 2014. http://arxiv.org/abs/1404.6391.
R. Cimrman. Mejora de SfePy con análisis isogeométrico. En P. De Buyl y N. Varoquaux, editores, Actas de la 7a Conferencia Europea sobre Python en la ciencia (EuroSciPy 2014), páginas 65–72, 2014. http://arxiv.org/abs/1412.6407.
Soporte¶
El trabajo en SfePy está parcialmente respaldado por los siguientes proyectos en curso:
proyecto 26-21297S (Comportamiento dinámico de magnetoactivos impresos en 3D Estructuras poliméricas: experimentos y modelización) de la ciencia checa Fundación, desde 2026;
Proyecto GA24-12291S (Modelado multiescala de fluidos impulsados por acústica Flujos de suspensiones en estructuras porosas adaptativas) de la Ciencia Checa Fundación, desde 2024;
Véase también Apoyo pasado.
Introducción¶
SfePy (http://sfepy.org) es un software para resolver sistemas de acoplamiento parcial ecuaciones diferenciales (PDE) por el método de elementos finitos en 1D, 2D y 3D. Eso puede verse como un solucionador de PDE de caja negra y como un paquete de Python que puede hacerlo Se puede utilizar para crear aplicaciones personalizadas. La palabra “simple” significa que complejo Los problemas FEM se pueden codificar de forma muy fácil y rápida.
También existe un apoyo preliminar para el análisis isogeométrico, descrito en Análisis isogeométrico.
El código está escrito casi en su totalidad en Python, con excepción de la mayoría rutinas que exigen mucho tiempo: están escritas en C y envueltas por Cython o escrito directamente en Cython.
SfePy es un software gratuito lanzado bajo la nueva licencia BSD. Se basa en NumPy y SciPy (una excelente colección de herramientas para la investigación científica cálculos en Python). Es un software multiplataforma que debería funcionar en Linux, Mac OS X y Windows.
SfePy se desarrolló originalmente como un marco flexible para implementarlo rápidamente y probar los modelos matemáticos desarrollados durante nuestras diversas investigaciones proyectos. Sin embargo, ha evolucionado hasta convertirse en un sistema finito bastante completo (aunque pequeño) código de elemento. Se han implementado muchos términos que se pueden utilizar para construir el PDE, consulte Descripción general del término. SfePy también viene con varios ejemplos que Puede ayudarle a comenzar, consulte Ejemplos, Galería y Tutorial. Algunas características más avanzadas se analizan en Primer.
Plataformas compatibles¶
Se sabe que SfePy funciona en varias versiones de MacOS reciente basado en Linux e Intel y ventanas. La versión 2019.4 fue la última con soporte para Python 2.7. SfePy Debería funcionar con cualquier Python 3.x reciente que sea compatible con NumPy y SciPy.
Nota: Dependiendo de la instalación de Python y el sistema operativo utilizado, reemplazarpython por python3 Puede ser necesario en todos los comandos siguientes (p. ej. en la compilación de módulos de extensión C) para utilizar Python 3.
Instalación de SfePy¶
Las versiones lanzadas de SfePy se pueden instalar de la siguiente manera.
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