开源有限元分析软件-Elmer FEM 开发教程 （9）案例研究

9.1 引言

案例研究是学习 Elmer FEM 的最佳方式之一，通过实际问题展示其在多物理场模拟中的应用。本章将介绍两个案例：一个热传导问题和一个流体力学问题。每个案例都将详细说明问题设置、模拟配置、结果分析和可视化，帮助用户理解 Elmer FEM 的实际应用并提升模拟技能。

9.2 案例1：二维热传导问题

9.2.1 问题描述

考虑一个二维矩形区域（1m × 1m），左侧边界温度固定为 100°C，右侧边界为 0°C，上下边界为绝热（无热通量）。材料为均匀材料，热导率为 1 W/(m·K)。模拟目标是求解稳态温度分布。

9.2.2 模拟配置

1. 网格生成
   使用 Gmsh 生成矩形网格：

   • 创建 rect.geo 文件（具体参考第7章）。
   • 运行以下命令生成网格：

     gmsh rect.geo -2 -o rect.msh
     

   • 将网格转换为 Elmer 格式：

     ElmerGrid 14 2 rect.msh