开源有限元框架feon简介
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发布时间：2024-10-24 08:05
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时间：2024-10-24 08:29
开源有限元框架feon是由湖北工业大学裴尧尧老师搭建的免费求解框架，项目地址为github.com/YaoyaoBae/Fe...。此框架适用于结构力学和流体力学问题，对初学者而言，其简洁明了的代码结构非常适合学习有限元编程，且在此基础上进行扩展。
feon框架的核心结构包括节点、单元和系统基类，定义在feon/base.py文件中。节点基类(NodeBase)包含节点编号、位移keys、力keys、坐标值等信息，并支持扩展球坐标系和柱坐标系等功能。
单元基类(ElementBase)包括节点列表、维度、单元类型、编号、单元信息keys、节点自由度、刚度矩阵、质量矩阵、体积等属性。系统基类(SystemBase)则整合了系统节点和单元信息。
结构力学数据类包含节点类和单元类，节点类进一步分为结构节点类(Sa.Node)和实体单元基类(Sa.Element.SolidElement)等。单元类则根据维度和类型分为一维、二维和三维单元，如梁单元(Beam1D11)、二维梁单元(Beam2D11)、三维梁单元(Beam3D11)等。
feon框架提供的实体单元基类包含应力、密度、刚度矩阵、杨氏模量、泊松比、本构矩阵、应变矩阵等属性，支持不同类型的实体单元，如二维三角形单元(Tri2D11S)、二维四边形单元(Quad2D11S)、三维四面体单元(Tetra3D11)等。
此外，框架还包含了梁单元、桁架单元、弹簧单元等基本单元类型，以适应更广泛的力学分析需求。梁单元、桁架单元、弹簧单元等分别提供了不同维度的属性，如截面积、厚度、刚度、惯性矩、剪切模量等，以支持结构分析。
feon框架的模块化设计和详细的类结构，为学习和扩展有限元求解器提供了坚实的基础。通过学习此框架，开发者可以深入理解有限元方法的实现细节，并在此基础上构建自己的有限元求解器。
