MFEA是一款中小型通用有限元分析軟件，目前主要針對固體力學(xué)問題的有限元求解，后續(xù)的版本中會考慮傳熱學(xué)、電學(xué)等有限元問題。軟件基于Matlab平臺實(shí)現(xiàn)，界面使用Appdesigner進(jìn)行設(shè)計，內(nèi)核代碼為各種Matlab函數(shù)文件。

MFEA目前暫由木木同學(xué)一人開發(fā)，設(shè)計初衷是為了將學(xué)習(xí)到的有限元理論，以數(shù)值的方法凝聚在一款自己設(shè)計的App中，這種行為就很酷！如果能幫助到有需要的同學(xué)那就更好了，軟件可永久免費(fèi)使用。

有關(guān)MFEA的求解精度分析，主要對標(biāo)Abaqus。

歡迎大家使用，并提出改進(jìn)意見，木木視能力進(jìn)行修正Bug，可在木木的個人網(wǎng)站（https://yimumu.top）的留言板模塊中進(jìn)行意見交流，或者及時在公眾號文章下方留言，或者后臺私信都可。

功能概覽

1. 單元類型

   桿單元、梁單元、平面三角形單元、薄板單元、厚板單元、四面體、六面體實(shí)體單元、高階單元等

2. 求解領(lǐng)域

   靜力學(xué)、動力學(xué)、材料非線性、幾何非線性、接觸非線性，斷裂問題（XFEM）

3. 前處理

   前處理信息由一些關(guān)鍵詞組成的txt文本文件，需要循序MFEA的網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件格式

4. 邊界條件

• 支持力加載
• 支持位移加載

5. 軟件自帶后處理云圖顯示

• 可更改線寬、云圖顏色（colormap）、縮放因子，繪  圖區(qū)將自動更新
• 提取節(jié)點(diǎn)位移最大值，顯示在云圖中

6. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式

• 圖片png格式，默認(rèn)600分辨率
• 剛度矩陣、場輸出格式默認(rèn)導(dǎo)出為txt文件，可將場輸出格式更改為vtk格式，方便在Paraview中進(jìn)行后處理顯示

7. Log日志文件預(yù)覽

   操作的每一步都會在軟件中以文本的顯示方式

8. 豐富的超鏈接

• 每個面板都有對應(yīng)的在線幫助文檔（該面板涉及的有限元理論）
• 每個面板都有對應(yīng)的軟件保姆級使用方法
• 每個面板都有對應(yīng)的內(nèi)核求解代碼視頻講解（付費(fèi)）

使用方法

1. 網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件與MFEA必須在同一文件夾下

2. 數(shù)據(jù)文件選擇

   點(diǎn)擊Select File，進(jìn)行選擇網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件

   

3. 有限元求解

   點(diǎn)擊Solve，進(jìn)行有限元內(nèi)核求解。當(dāng)求解成功時，左側(cè)繪圖區(qū)會顯示有限元模型，右下角會有計算過程的日志顯示，計算完成后，自動生成.mat文件，自動保存剛度矩陣和場變量結(jié)果，方便在MATLAB中導(dǎo)入。

   

4. 場輸出

   在Contour下拉框可選擇顯示的場變量

   

5. 云圖類型

   在Map下拉框可選擇colormap的類型

   

6. 線寬選擇

   Line微調(diào)器可選擇線寬，繪圖區(qū)將自動更新

   

7. 標(biāo)記節(jié)點(diǎn)位移最大值

   點(diǎn)擊Extre，MFEA將節(jié)點(diǎn)位移最大值標(biāo)記與云圖中，當(dāng)切換場變量時，標(biāo)記將消失

   

8. 縮放因子

   默認(rèn)縮放因子為100，拖動Scale滑動條，進(jìn)行實(shí)時縮放，范圍設(shè)定：1~100

   

9. 圖片導(dǎo)出

   點(diǎn)擊Plot Export，將導(dǎo)出左側(cè)繪圖區(qū)當(dāng)前的云圖，可切換場輸出用于導(dǎo)出不同場變量云圖，默認(rèn)導(dǎo)出圖片的分辨率為600，可能較高，但很清晰，所以會有點(diǎn)點(diǎn)小緩慢，路徑與MFEA路徑相同，導(dǎo)出成功后，將在右下角有相應(yīng)的文本顯示

   

10. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

步驟與上一步相同，支持場變量txt文件導(dǎo)出、vtk文件導(dǎo)出、整體剛度矩陣、單元剛度矩陣txt文件導(dǎo)出。

11. paraview中顯示

若用戶覺得以上后處理功能還不滿足，那么可以借助paraview，導(dǎo)入vtk即可顯示，如下圖所示：

軟件獲取

exe文件打包較大，還在進(jìn)一步想辦法減小內(nèi)存占用，下次將分享給大家。

后臺回復(fù)：MFEA1.0,將自動獲取相應(yīng)文件，將文件拖至Matlab中，將會自動安裝app。

*Node
1,120, 320.
2,90.,240
3,150.,240
4,60.,160
5,120,160
6,180.,160 
7,30.,80.
8,90.,80.
9,150,80.
10,210,80.
11,120.,0.
12,0,0
13,240,0
*Element
1, 1, 2
2, 1, 3
3, 2, 3
4, 2, 4
5, 2, 5
6, 3, 5
7, 3, 6
8, 4, 5
9, 5, 6
10, 4, 7
11, 4, 8
12, 5, 8
13, 5, 9
14, 6, 9
15, 6, 10
16,7,8
17,8,9
18,9,10
19,7,12
20,8,12
21,7,11
22,8,11
23,9,11
24,10,11
25,9,13
26,10,13
*Material
3.,2.1E005
*Load
1, 1,200
1,2,300
2,1,500
*Constr
2,1,1
11, 1, 0
11,2,0
12, 1, 0
12,2,0
13, 1, 0
13,2,0

內(nèi)核代碼

軟件是永久免費(fèi)使用，但是涉及的一整套有限元求解源代碼不會公開，若要領(lǐng)取整套源代碼，可進(jìn)行購買SimPc的有限元編程課，作為木木粉絲會有一定的優(yōu)惠。

知識來源

1. 同濟(jì)大學(xué)，Simpc博士
2. 嗶哩嗶哩，吉林大學(xué)左文杰教授
3. 曾攀. 有限元分析基礎(chǔ)教程[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2008.
4. 徐榮橋. 結(jié)構(gòu)分析的有限元法與 MATLAB 程序設(shè)計[M]. 人民交通出版社, 2006.
5. Logan D L. A first course in the finite element method[M]. Thomson, 2002.