开源有限元分析软件-Elmer FEM 开发教程 （1）简介

引言

本报告旨在为读者提供 Elmer FEM 的全面介绍，包括其背景、主要特点、组件结构以及二次开发的意义。Elmer FEM 作为一个开源的多物理场有限元分析软件，具有广泛的应用前景和高度的可扩展性，特别适合进行二次开发以满足特定需求。

1.1 什么是 Elmer FEM？

Elmer FEM 是一个开源的多物理场有限元分析软件，由芬兰 CSC – IT Center for Science 开发，与芬兰大学、研究机构和工业界合作。它支持多种物理模型，包括流体力学、结构力学、电磁学、热传导和声学，通过有限元法（FEM）求解偏微分方程（PDE）。Elmer FEM 采用 GNU 通用公共许可证（GPL）发布，版本 2 或更高版本，意味着它是免费且开源的软件。

历史背景
Elmer FEM 的开发始于 1995 年，由 CSC 与芬兰的大学和研究机构合作推动。最初的目标是创建一个能够处理多物理场问题的通用有限元软件。经过多年的发展，Elmer FEM 已成为一个功能强大的工具，支持从个人电脑到高性能计算平台的各种应用场景。

开源许可
Elmer FEM 采用 GNU GPL 许可证，允许用户自由使用、修改和分发软件。这使得它特别适合学术研究和工业应用，同时也为二次开发提供了便利。

1.2 Elmer FEM 的主要特点

Elmer FEM 的设计注重灵活性、效率和易用性，以下是其主要特点：

• 多物理场支持：能够处理流体-结构相互作用、热-电耦合等多物理场问题。
• 并行计算：支持 MPI，适用于高性能计算（HPC）平台，适合大规模模拟。
• 模块化设计：包括 ElmerSolver（求解器）、ElmerGrid（网格工具）、ElmerGUI（图形界面）和