FEMLAB решает системы связанных нелинейных дифференциальных уравнений с частными производных методом конечных элементов для одно- двух- и трехмерных задач.

FEMLAB функционирует в среде программы Matlab, являющейся индустриальным стандартом для технических вычислений. Это дает возможность использовать совокупность научных и инженерных приложений среды Matlab для моделирования и анализа. Имеется можете сохранить FEMLAB модель, как Matlab M-file, и использовать ее вместе с другими Matlab инструментами для управления и оптимизации.

Простой и надежный графический пользовательский интерфейс позволяет определить модель, запустить процесс и получить результат как в табличном так и графическом виде. Графический пользовательский интерфейс представляет собой очень гибкую и удобную среду для создания моделей, начиная от геометрии системы, задания параметров и кончая численным экспериментом.

FEMLAB моделирование охватывает широкую область применений:

• Electrical engineering
• Structural Mechanics engineering
• Chemical engineering
• Geophysics
• Process control
• Applied mathematics

Кроме того FEMLAB содержит специальные интерфейсы для:

• Chemical Engineering,
• Computational Electromagnetics
• Structural Mechanics.

FEMLAB - первый пакет имитации, который может произвольно сочетать любое количество нелинейных физических процессов и решать их одновременно - реальное воплощение мультифизики (Multiphysics). Например, химическая реакция не может протекать без переноса массы и тепла. FEMLAB sрешает такую систему уравнений с частными производными одновременно, а не последовательно, что значительно улучшает сходимость.

В FEMLAB вы можете легко решить строго нелинейные связанные системы уравнений с частными производными, используя улучшенный метод конечных элементов с высокой степенью точности и широкими возможностями обработки результатов.

FEMLAB может работать в двух режимах интерфейса: режим уравнений и режим физических процессов. В первом режиме используются классические или обобщенные уравнения с частными производными для формулировки и решения любой задачи, заданной в математическом виде. Вы можете легко переключиться на физический интерфейс, который используется для задания моделей со свойствами, определяемыми областью применения. Физические режимы содержат заранее определенные уравнения для большинства явлений, имеющих место в науке и технике, таких как перенос тепла и электричества, упругость, диффузия, распространение волн и поток жидкости.

FEMLAB использует самую современную технику численных расчетов, разработанную лидирующими в мире исследователями и учеными. FEMLAB - результат их многолетнего труда, позволивший распространять всю инженерную математику в одной программе.

• Моделирование в одном, двух и трех измерениях
• Одновременное решение произвольного числа связанных нелинейных уравнений с частными производными
• Большая библиотека моделей, содержащая решенные примеры, которые являются кратчайшим путем для создания ваших собственных моделей.
• Интерактивный и интуитивный графический пользовательский интерфейс
• Современные методы решения, включая итеративные для линейных и нелинейных стационарных и зависящих от времени задач
• Полностью автоматическая адаптивная генерация сетки элементов с точным контролем размеров.
• Возможность импорта DXF-файлов с восстановлением геометрии
• Великолепная визуализация переменных или компонент решения
• Physics-to-Code функция, позволяющая сохранять модель в выполняющуюся Matlab программу для оптимизации и параметрического анализа
• Интеграция с Matlab и его приложениями
• Режимы для применения в специальных областях техники

Открытая архитектура программы FEMLAB позволяет пользователю проверять алгоритмы, изменять существующие функции, добавлять новые возможности и комбинировать FEMLAB с вашими собственными программами. Интерфейс FEMLAB позволяет писать MATLAB функции для создания компонент интерфейса ваших собственных приложений. Эта способность создания настроечных пользовательских интерфейсов также удобна для усовершенствования конкретного сложного приложения или модели.

Библиотека моделей

FEMLAB включает большую библиотеку моделей (Model Library), содержащую завершенные модели для различных применений. Эти модели могут быть использованы для вашего ознакомления с FEMLAB и служит стартовой точкой для построения новых моделей. Взгляните на галерею моделей на сайте FEMLAB www.femlab.com

Генерация сетки конечных элементов

Треугольная или тетрагональная сетка конечных элементов автоматически генерируется из геометрической модели. Адаптивная функция генерации сетки минимизирует численную ошибку путем подгонки сетки в соответствии с полученным решением задачи. Кроме того вы можете контролировать параметры генератора сетки в соответствии с особенностями вашей задачи, например устанавливая максимальную длину элементов вдоль определенного направления в геометрии. В двухмерном случае могут использоваться периодические граничные условия. Статистические параметры и информация о качестве сетки может быть затребована на любом шаге генерации сетки.

Обработка данных решения и визуализация

FEMLAB обеспечивает экстенсивную визуализацию и обработку полученных данных. Вы можете вывести на экран несколько решений одновременно, используя окрашиваемые поверхности, контуры, линии, векторные графики полей. В трехмерном случае FEMLAB позволяет вам наблюдать ваши решения в поперечных сечениях потока, в то время как сам поток рисуется линиями направления с коническими стрелками. Вы можете легко создать анимации произвольных функций вашего решения.

Вы можете преобразовать данные вашего решения экспортируя их в командную строку Matlab. Можно например, проинтегрировать потоки вдоль границ, вычислить потоки вдоль линий или в поперечном сечении. Для двухмерных задач вы можете вывести изображение решения вдоль определенной линии в виде функции времени и проинтегрировать это решение для получения среднего значения и так далее. Функция physics-to-code, которая позволяет сохранять решение в виде M-файла дает возможность добавлять код полученный в процессе решения в FEMLAB модель. Вы можете затем свободно манипулировать параметрами вашей модели и прямо получать необходимые графики вне графического интерфейса.

Посетите галерею моделей на сайте http://www.femlab.com/gallery/index.html для получения представления о некоторых областях применения программы FEMLAB.

FEMLAB в учебной аудитории обеспечивает среду, в которой уравнения и теории "оживают" для студента на его компьютере. Простота моделирования при использовании физических режимов и встроенных примеров приглашает студентов к экспериментам с параметрами, чтобы понять, как явления на самом деле проистекают - часто полезное дополнение к теоретическим выкладкам и лабораторным экспериментам.

Прекрасные возможности использования FEMLAB в образовании также видны из того, как мало времени необходимо студентам для ознакомления с процедурой моделирования. Это дает возможность уделять больше времени принципиальным научным и инженерным вопросам.

Более подробную информацию о программе FEMLAB и других приложениях MATLAB вы можете получить на сайте SoftLine www.softline.ru/science