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授权协议 BSD
操作系统 跨平台
软件类型 开源软件
开源组织
地区 国产
投 递 者 FastCAE
适用人群 未知
收录时间 2021-02-24

软件简介

FastCAE是一套开源国产CAE软件集成开发平台。面向求解器开发者,平台定义了规范的数据接口,支持插件开发模式,可视化配置手段,基于平台可轻松集成用户自研求解程序和第三方求解器。 FastCAE的本质是一套CAE软件集成接口标准和数据标准框架,基于该框架可集成任意的求解器、前处理、后处理等功能模块。平台默认提供完整的几何显示交互、网格划分、结果可视化、边界条件、材料库等模块,为自主CAE软件产品化提供一体化解决方案,让用户享受集合前处理、求解计算、后处理于一体的平台化集成体验。

适用对象:

FastCAE可满足CAE工程师多种软件集成需求研究人员:

研究人员:大型自主CAE软件研究项目,需要统一标准化平台实现多团队协作,达到多求解器和功能模块解耦开发目标。

开发人员:自研专用CAE求解程序,需要定制专用的交互界面、集成前后处理模块、License授权等模块,实现产品快速迭代。

商业团队:具有CAE行业客户资源的商业团队,可基于FastCAE为客户提供CAE软件集成定制服务,提高服务效率,降低成本。

研发体系结构

FastCAE采用分层架构模式,以FastCAE核心架构为基础,提供标准功能模块及扩展接口,方便用户灵活集成自研求解器、前后处理等核心功能模块。

功能模块

几何建模与可视化交互

几何建模与可视化交互,采用VTK进行图形渲染与交互操作,目前已实现多种三维特征建模与三维特征操作,以及简单的草图功能,平台提供标准接口可集成任意几何引擎。

基础功能:

支持立方体、球、圆柱、圆台等快速几何体建模; 支持拉伸、镜像、布尔运算、倒角等特征操作; 支持任意平面草绘。

高级功能:

支持通用几何文件导入导出,支持保存工程文件; 支持无限步撤销重做操作; 支持编辑修改操作。

几何建模与交互能力:

基于OpenCASCADE开发几何修复模块,支持孔洞填补,特征面删除,曲面修复,实体分割等功能。基于VTK的渲染引擎可支持渲染3000面片以上的复杂模型与交互。

网格剖分与可视化交互

网格剖分与可视化交互,采用VTK进行图形渲染与交互操作,实现网格的统一显示模式,多种网格选取交互模式,同时支持多种格式网格文件的导入与导出。同时开辟多种接口,可方便不同网格划分程序的快速集成。

基础功能:

基于脚本和Python接口的调用; 支持结构化与非结构网格显示; 自动修补孔洞; 默认封装多种网格划分算法。

高级功能:

自主开发了二十余种的网格评价方法; 自主开发了更友好的交互界面; 自主开发了点选框选等网格选取方式; 自主开发了基于几何的网格检索方法。

网格剖分与可视化能力:

自主开发了基于网格组件的建模功能与基于模型几何特征的选取功能;PC机可支持亿级四面体网格渲染与流畅交互。

基于网格组件的有限元建模

基于组件的工程数据管理,组件是指网格模型的一个区域,可以是某些节点,也可以是一些单元。物理模型的建立过程中,工程算例的材料属性与边界条件等相关物理量的设置与均与网格组件关联绑定。

主要功能:

支持*.cgns *.msh *.inp等格式文件导入; 支持组件的新建与删除; 材料与材料库的管理; 边界条件的管理; 其他仿真参数设定。

求解器动态集成

求解器动态集成,平台支持自研求解器集成和第三方商业或者开源CAE软件集成。基于可视化配置方式和标准输入输出文件集成自研求解程序;也可以通过平台提供二次开发接口集成功能复杂的自研求解器和第三方CAE软件。

主要功能:

求解器类型支持自研与第三方求解器; 灵活的求解器设置,随时修改,即时生效; 支持模板与指定文件格式的输入文件; 支持自定义的文件转化; 支持Windows、Linux多系统求解器集成; 支持插件式的拓展接口。

后处理可视化与交互

后处理可视化与交互,平台基于VTK图像库开发了二维、三维结果可视化功能。可实现绘制二维曲线、云图、矢量图、动画、图像切割、对称、等值面提取、流线等功能。另外,还具有VR可视化模块和几何数值耦合运动模块等高级功能。

主要功能:

支持VTK/Tecplot/CGNS/OBJ等格式文件; 提供接口,轻松集成其他数据格式结果文件; 支持云图、矢量图、动画等常规三维可视化功能; 支持切割、对称、等值面提取等数据操作功能; 支持结果数据VR渲染,可输出到HTC Vive设备; 支持三维空间数值提取,实现曲线与动画同步功能。

后处理渲染能力

后处理可视化与交互,平台基于VTK图像库,采用GPU加速技术,能够实现亿级四面体网格与空间粒子的渲染。

全流程脚本控制

全流程脚本控制,平台采用C++语言开发,核心功能封装了Python接口,模块间通过Python调用,降低耦合,可按照用户需要调用不同粒度的接口,实现仿真全流程自动控制。

使用方式

FastCAE为用户提供四种开发方式,开发难度与灵活性不同,用户可根据实际需要选择具体的开发方式。

可视化集成(难易程度:※):基于插件模式,拓展平台提供功能模块,及开发新功能,实现求解器集成。

基于Python集成拓展(难易程度:※※):应用Python脚本,调用平台提供功能模块,实现求解器集成。

基于插件集成拓展(难易程度:※※※):基于插件模式,拓展平台提供功能模块,及开发新功能,实现求解器集成。

基于开源代码开发(难易程度:※※※※):基于平台源码,进行修改或者开发新功能,实现求解器集成。

可视化集成:

Designer内化为FastCAE可视化定制插件 ,与主程序深度融合,实现“所见即所得”的定制效果。通过 Designer无需编写代码即可实现定制菜单、工具栏、参数输入界面以及后处理等功能的个性化定制。

方式优点:

无需编写代码; 可视化集成拓展; 快速定制修改; 所见即所得。

适用情境:

搭建软件原型; 辅助求解器测试; 自研计算程序封装。

基于Python集成拓展:

FastCAE封装了Python解释器,同时对核心功能封装了Python接口,用户可直接基于Python语言对平台的功能进行调用与开发拓展。

方式优点:

简单易学,资源丰富; 可拓展用户界面; 平台记录操作命令; 对平台功能进行重组。

适用情境:

集成其他语言功能模块; 固定的重复执行的指令调用; 对FastCAE进行功能拓展。

基于插件集成拓展:

FastCAE为了让用户能够快捷方便的拓展功能,实现自己的目标,特别开放了一套插件的开发接口。基于这些接口,一方面用户可以对原有的程序进行拓展,另一方面也可以搭建自己的功能应用。 FastCAE插件的本质是动态库。

方式优点:

基于平台业务逻辑实现定制功能; 可开发独立平台的功能业务体系; 可对交互界面自由拓展; 与平台耦合度低,开发效率高。

适用情境:

拓展FastCAE功能; 第三方求解器集成; 自研个性化套件开发。

基于开源代码开发:

FastCAE 平台开放了全部的源码,FastCAE 2.0有效代码25余万行,采用面向对象的架构设计,代码可读性较强,发布完善的开发文档、学习案例及交流社区。用户可根据需要自行修改代码,实现CAE软件深度的定制集成。

方式优点:

深度个性化定制; 重写系统现有功能; 无缝集成新功能。

适用情境:

深度集成求解器迭代产品; 开发核心功能或替换原有引擎; 重大项目中协同开发。

产品授权模式

FastCAE采用开源协议及技术服务说明:

FastCAE采用BSD开源协议,基于FastCAE开发的CAE软件版权归开发者所有,并可自由进行商业推广。在使用过程中,如需要技术支持请选择相关服务购买。

合作伙伴

FastCAE经过两年多的发展,已应用到船舶、汽车、航空航天、核能、机械、热能以及多场耦合等行业和领域,服务国产CAE软件100+,覆盖高校、研究所、企业等40余家单位。

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