OpenGeoSys 6.5.4版本发布：增强大变形分析与热传输计算能力

OpenGeoSys 6.5.4版本发布：增强大变形分析与热传输计算能力

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OpenGeoSys（简称OGS）是一款开源的、面向地球科学和工程应用的数值模拟软件，主要用于模拟多物理场耦合过程。在最新发布的6.5.4版本中，开发团队重点增强了材料大变形分析能力和热传输计算效率，同时引入了多项实用功能改进。

大变形分析中的F-bar方法实现

在固体力学分析中，当材料接近不可压缩状态时，传统的有限元方法会出现"体积锁定"现象，导致计算结果不准确。6.5.4版本在LargeDeformation过程中实现了F-bar方法，专门用于解决这类问题。

F-bar方法通过引入修正的变形梯度张量来避免体积锁定。新版本提供了两种计算方式：

1. 单元中心值法：在单元中心点计算参考变形梯度
2. 单元平均法：对整个单元取平均变形梯度

用户只需在输入文件中添加<f_bar>标签并指定相应选项即可启用这一功能。这一改进使得OGS能够更准确地模拟橡胶类材料、生物软组织等接近不可压缩材料的大变形行为。

热传输过程优化

HeatTransportBHE（地热换热器热传输）过程在本版本中获得了多项改进：

1. 通用标识符支持：现在可以使用id="*"来匹配所有地热换热器，简化了输入文件的编写
2. 质量集中选项：新增了可选的质量集中技术，可提高计算效率
3. 线性情况优化：对于线性问题，土壤部分的组装过程进行了专门优化

这些改进显著提升了地热系统模拟的计算效率，特别是对于包含多地热换热器的大型模型。

材料属性库增强

材料属性库(MPL)新增了两个实用功能：

1. 通用材料ID：通过<medium id="*">可以定义适用于所有材料的属性，减少了重复定义
2. 改进的错误报告：当材料属性定义出现问题时，系统会提供更清晰的错误信息

此外，Van Genuchten饱和度模型被推广为支持不同的压力和饱和度指数，提供了更大的灵活性。

其他重要改进

1. Richards力学过程：现在支持总初始应力输入
2. Eigen求解器：修复了并行执行问题，并新增了最小二乘求解器和预处理器
3. 文件I/O优化：改进了二进制文件的读取性能，支持从项目目录读取曲线定义和固定输出时间
4. Python支持：增强了Python接口功能，包括自动创建输出目录和支持Python 3.13

向后兼容性说明

本版本标记了几个长期未更新的过程为"已弃用"，包括SmallDeformationNonlocal、StokesFlow等，这些过程将在6.5.5版本中移除。使用这些过程的用户应考虑迁移到替代方案。

结论

OpenGeoSys 6.5.4版本通过引入F-bar方法显著提升了不可压缩材料大变形分析的准确性，同时优化了热传输计算效率，增强了材料属性定义的灵活性。这些改进使OGS在地热工程、岩土力学等领域的模拟能力得到进一步提升。

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