CalculiX CrunchiX — это вычислительный решатель конечных элементов (FE), входящий в состав пакета CalculiX и рассчитанный на выполнение линейных и нелинейных статических, динамических и тепловых анализов. Разработанный как высокопроизводительный модуль, CrunchiX оптимизирован для параллельных вычислений с использованием MPI и предназначен для обработки крупных задач методом конечных элементов с учётом физически сложных условий, включая большие деформации, контактные взаимодействия и нелинейные материальные модели.
Исторически CrunchiX возник как часть экосистемы CalculiX, целью которой является предоставление свободного и переносимого ПО для инженерного анализа. Документация и практическое применение показывают, что CrunchiX используется как в академических исследованиях, так и в промышленной практике для моделирования прочностных и тепловых процессов. При ограниченном количестве специализированных публикаций о внутренней архитектуре CrunchiX, его функциональность часто описывается в контексте общего набора возможностей CalculiX и практик применения решателей конечных элементов в параллельной среде.
- Поддерживаемые типы анализа: линейные и нелинейные статические расчёты, неявная и явная динамика, тепловой анализ.
- Параллельное выполнение: реализация параллельности на основе MPI для распределения расчётов по нескольким процессам и узлам.
- Нелинейная механика: учёт больших деформаций, нелинейных упругих и пластичных моделей материалов.
- Контактные задачи: обработка контакта поверхностей с возможностью задания различных контактных условий и алгоритмов их решения.
- Элементы и сетка: поддержка объёмных, пластинчатых и стержневых элементов, а также возможностей для работы с адаптацией сетки и разными типами граничных условий.
- Тепло-структурное взаимодействие: возможность проведения сопряжённых термо-механических расчётов с учётом температурозависимых свойств материалов.
- Масштабируемость и производительность: ориентирован на вычислительные кластеры, с оптимизациями вычислительных процедур и управлением памятью для решения крупных задач.
- Входные и выходные данные: совместимость с форматами данных CalculiX для задания расчёта и экспорта результатов для последующего анализа и визуализации.
- Применение: широко применяется для моделирования механической прочности, динамики ударов, усталостного анализа и термо-механических процессов в инженерии и научных исследованиях.
- Ограничения информации: подробная внутренняя документация и публикации, посвящённые исключительно CrunchiX, доступны в ограниченном объёме; многие описания его возможностей приводятся в рамках общего описания CalculiX и практических руководств по использованию пакета.