《FEPG有限元应用深入剖析》--新书样章

baibing

FEPG是国产高性能有限元代码自动生成系统，
本人最近完成了《FEPG有限元应用深入剖析》一书，
已提交清华大学出版社，预计年中将出来。现在想把样章放在这里不知有必要否？

小花儿

期待中            

小花儿

期待中            

zsq-w

lz， FEPG 能试用么？何谓“代码自动生成”？

baibing

可以试用。
就是提供微分方程的 可以生成有限元程序。

tgn

期待正式出版

baibing

序
计算机硬件技术获得了极大发展，我国的硬件研究也已跃居世界一流水平。而计算软件和软件人才正成为瓶颈。作为计算科学重要组成部分的有限元软件目前被国外厂商垄断，国产有限元软件非常稀缺，严重制约了我国自主可控计算技术的发展。可喜的是，中科院数学与系统科学研究院的梁国平先生开发的具有完全自主知识产权的有限元自动生成系统FEPG，给打破国外垄断带来了曙光，也为高性能计算软件稀缺提供了一个新颖、高效的解决途径。
传统通用有限元软件的“通用性”是通过事先维护庞大的方程库程序、算法库程序等方式实现的。但相对于实际问题的千变万化，这仍然不是本质的。FEPG的特色在于以程序自动生成的方式高效构建新模型、实现新算法。即将实际问题在这两点上的多变性留给用户自己解决，而这样做所带来的重复编程负担则由程序自动生成机制化解。从这一点上说，FEPG通过其程序自动生成技术的灵活性实现了有限元软件真正的通用性。对于科学研究中模型和算法多变的用户，熟练掌握FEPG尤其可能提高效率。
FEPG的理论依据是有限元方法的一般数学基础，要求用户有较好的有限元理论储备。这对广大非计算数学专业的用户而言，深入掌握FEPG可能带来一定困难。本书作者根据多年使用和研究FEPG的经验，尝试以研究和剖析的视角来阐述FEPG背后的机理，这在有限元软件类著作中立意颇为新颖。希望本书的出版对于促进国产高性能有限元软件的推广、提高用户素质起到一定的作用。是为序。
中科院数学与系统科学研究院研究员，中国科学院院士 林群

  2011.2

wudi198178

强烈支持！！

coda

楼主牛人，支持啊

purplewds

楼主牛人，支持啊!  期待能多透漏点吗？
学习下。

jdbear

期待，想学习学习

wangmx1982

支持下，国人当自强。

northwindgod

支持楼主，祝福FEPG。

baibing

前言

2004年，第一作者在中科院研究生院张怀教授处第一次接触FEPG，便被其能够自动生成有限元源代码的特色所深深吸引，内心充满了激动。当时的想法主要有两点：第一，如果掌握了FEPG，就可以控制其源代码，从而更加灵活自由地根据自己的意愿去修改源程序，毕竟无论怎样高度灵活的闭源软件，其灵活性都不可能同直接控制源代码的方式相比；第二，如果掌握了FEPG，就可以利用它生成的源代码高效地开发自己的有限元软件，甚至销售它。我想这也是许多用户被FEPG吸引的重要原因。

FEPG作为在源代码这个层次上的软件，在使用上与流行的大型商业有限元软件有较大区别。一般而言，使用FEPG进行自己的创新工作，要求用户自己提出问题的数学模型，设计算法，推导弱解积分形式，填写脚本文件，生成有限元代码，编译连接程序，前处理建模，运行程序进行计算以及后处理等较多环节，因此，对用户有较高的要求。当前许多用户是非计算数学专业（多是工科）的研究生，这些同志在本科阶段通常对自己专业领域的有限元法也仅有初步的了解，而对上述各环节尤其是有限元方法的数学基础则了解就不能算深入了，因此，在学习使用FEPG的过程中遇到困难就是自然的了。加之FEPG的使用过程不甚直观，一段时间后缺乏兴趣也是可以理解的。另一方面，即便是一些较为熟练的用户，在使用FEPG的过程中，也常有这样的困惑，就是在实现自己特定功能时，往往感觉许多环节总有难以把握的“谜”点，用户的实现究竟是对是错实难控制。人总有把握事物根源的冲动，并且只有把握了根源才能真正相信，然而这些若始终不可得，则内心必将大为困惑。

笔者认为，基于一个典型算例，将FEPG的代码生成过程，脚本文件、程序代码与有限元理论之间的对应关系理清楚了，就能够从根本上掌握和控制FEPG，然后充满信心地去使用FEPG提供的各种工具来高效、自由地开发自己的程序。然而要真正成为FEPG的 “高手”，则有赖于用户在专业能力、有限元理论和算法、编程技术等各方面素质的普遍提高。笔者这几年学习和使用FEPG的过程中深深感到，FEPG在这些方面“逼着”自己往前走，促进了自身素质的进步，因此对FEPG也产生了深厚的感情。这几年积累了点滴经验，我们希望把这些经验集中起来与读者分享，共同切磋。书中谬误和不当之处在所难免，欢迎读者批评指正。

最后，我们感谢国家863项目(2009AA044501)和岩土力学国家重点实验室开放课题项目(Z110803)对本书出版的支持。对梁国平先生及夫人林继玲女士的热情指导与帮助，北京飞箭软件有限公司的大力支持，尤其是中国科学院林群院士百忙之中拨冗作序、关心后学表示衷心感谢。

                                             作者

2011.2 于 湖北 武汉

lbdshy

好文章  谢谢楼主的分享

masher

期待看到楼主的大作。

liuchuanqia

支持楼主,期待中。。。

yuyuanzaizai

支持，期待~~

x_heaven

支持楼主 ，多谢分享

tonnyw

1# baibing

如果不知道微分方程怎么办？比如空间壳体，该如何处理？