Elmer 是什么？

官网是如下介绍Elmer的：

Elmer是一个开源的多物理场仿真软件，主要由CSC - IT科学中心（CSC）开发。Elmer的开发最初作为芬兰大学、研究机构和工业界的国家合作项目启动。自其开源发布以来，Elmer的使用和开发已成为国际化。

Elmer包含流体动力学、结构力学、电磁学、热传导和声学等物理模型。这些模型通过偏微分方程来描述，Elmer通过有限元法（FEM）求解。Elmer支持并行计算，并且在许多问题中，能够在数千个核心上达到良好的可扩展性。

历史

• 1995年，作为芬兰国家级项目启动
• 2008年，在sf.net平台开源
• 2015年，转移到GitHub平台

开发环境

• Fortran90/95（核心数值计算）
• C/C++（外围功能和性能优化）
• Python（脚本和后处理）

GUI界面使用Qt(6)开发，使用ParaView，VTK等库或工具。

使用CMake进行跨平台构建。

它涉及到的一些开源库，如下：

授权协议

整个软件是开源的，具体来说

• Library parts under LGPL
• Modules underGPL

我没有仔细去看源码，不清楚它的Library 和 Modules的具体包含哪些

Elmer架构

Elmer有一系列程序组成

• ElmerGUI：界面，前处理（包含ElmerGrid，负责结构化网格和网格导入）
• ElmerSolver：有限元求解器，每个物理方程对应一个插件
• Paraview：结果展示？

ElmerGUI

• 用户界面：使用 Qt 开发
• 网格生成：Tetgen，Netgen，ElmerGrid等插件。CAD界面基于 OpenCascad
• 新的求解器可以通过GUI集成

ElmerSolver

ElmerSolver的主体部分！

ElmerGrid

除了作为 ElmerGUI的插件使用外，也可以独立运行。

支持

• 2D、3D结构化网格的创建
• 网格导入，支持Ansys，Abaqus，Fidap，Comsol，Gmsh等格式
• 网格操作
• 分割（Partitioning）

ParaView

ParaView是一个独立工具，让ElmerSolver生成它可识别的格式，而后用其打开。

ParaView也可以通过ElmerGUI被调用。

另外，ElmerGUI内置VTK以及老的ElmerPost，也可以用于可视化。但是ParaView是ElmerSolver 推荐的方式！！

其他

• ElmerPost：老的后处理，已不再维护
• ElmerFront：老的前端界面，已不再维护
• Mesh2D：老的Mesh软件，供ElmerFront调用

源码结构

重点关注：

• eio：Elmer输入/输出库，使用C++编写，并由ElmerSolver用于一些I/O操作。
• elmergrid：ElmerGrid源代码，使用C语言编写，包括来自Karypis实验室的Metis库。
• fem：ElmerSolver源代码，主要使用Fortran90编写。
• hutiter：主要使用Fortran90编写的迭代线性代数求解器，由ElmerSolver调用。
• matc：该库用于ElmerSolver命令文件解释器和ElmerPost命令窗口中，用于评估用C语言编写的数学表达式。
• mathlibs：包括基本数学库，如Lapack、Blas、Arpack和Parpack。
• ElmerGUI：新的前处理器ElmerGUI的源代码。
• umfpack：包括加利福尼亚大学的Umfpack（GPL版本4.4）库的源代码。

不再维护：

• front
  ElmerFront源代码，使用C++编写。
• post
  ElmerPost源代码，使用C语言编写。
• meshgen2d
  包括2D Delaunay网格生成器的源代码。

参考

• https://github.com/ElmerCSC/elmerfem
• https://research.csc.fi/web/elmer/elmer
• https://www.nic.funet.fi/pub/sci/physics/elmer/