国内外专家对有限元语言及其编译器的应用评价

国内外专家对有限元语言及其编译器的应用评价1.在地质构造动力学中的应用北京大学和美国加州大学的地质学家们用梁国平的系统计算了地质构造动力学，地球球壳中地幔对流等大型非线性问题，这些问题的有限元程序是如此复杂，它们的编写是人力难以胜任的，可是加州大学柏克莱分校的C.Y.Wang教授用该系统一年就完成了十个问题的计算。他在正式评价信中写到：“地质构造动力学是复杂的动态过程，很少有有限元程序可以计算，我很高兴能找到梁国平教授的自动生成系统，很成功地模拟了造山过程和盆地生成过程的温度变化、流体流动和化学变化，并把结果写成论文在各种杂志发表。我们将继续用这个系统研究其它的地质问题。梁教授的自动生成系统是一个有用的发明创造，我估计它会被广泛地应用于其它很多领域。”2.在超导上的应用德国慕尼黑技术大学应用数学研究所采用梁国平的系统对超导过程进行数值模拟，弄清楚了在物体内部超导发生和发展的全过程，进一步揭示了超导的物理机制，它的研究成果在国外向物理学家报告后引起轰动，受到物理学家的好评。3.在形状记忆金属上的应用德国慕尼黑技术大学应用数学研究所所长、著名数学家K.H.Hoffmann教授领导的研究组将梁国平的系统成功地应用于形状记忆金属、相变及各种最优控制问题，这些都是复杂的非线性问题。Hoffmann教授在评价书中写到：梁的系统“是迅速实现科学和实际计算的一个有力工具，我向任何有限元专家推荐这一系统”。4.在系统科学上的应用中科院系统科学所林群院士领导的小组主要从事外推、校正等有限元新算法的研究。它们每研究出一种新算法，就要进行数值试验。如果都用人力来编制程序，则要花费大量的时间和精力。它们找到了梁国平的生成系统这一理想的工具。它们用有限元进行二阶偏微分方程的计算，当二阶项的系数充分小时，出现了方程变形等特殊问题，用国外的最新程序系统(美国的BANK，德国的GMD)都无法进行计算，因为这些程序都是“黑箱”，使用者无法作任何修改，只有用梁国平的系统计算取得了成功。他们说：“梁国平的系统最能发挥科学家和工程师的创造性，“是一个最便于科研的软件”。5.在地震波传播数值模拟上的应用中科院数学所邵秀民研究员利用有限元程序生成系统开发了地震波传播数值模拟专用程序SWS(SeismicWaveSimulation)。它是根据石油地震勘探的需要而设计的，也可用于其它地震勘探问题。它不仅可直接用于地震波传播机理的理论研究，还可供从事地震资料采集、处理、解释和反演的实际工作者使用。6.在盆地演化数值模拟上的应用中科院数学所与美国加州大学柏克莱分校地质地球物理研究所合作，用有限元程序自动生成系统进行盆地演化的数值模拟取得成功。到目前为止可以计算包括任意多条断层的平面古热力场，古水动力场，古生物和化学反应场的时空演化过程，并考虑了这三种场的相互作用(即耦合在一起)，同时算出这三种场。地质条件考虑了最复杂的任意多种不同介质地层及各向异性，断层考虑了沿着断层方向和垂直断层方向岩石的渗透率有显著的差别，断层两边的岩层随着时间的推移有相对运动。该软件已应用于我国海洋石油的勘探，为石油地质研究和目标勘探提供了有力的手段。经国内知名专家的评审鉴定，一致认为该软件总体达到国际水平，部分达到国际领先水平。7.围岩稳定有限元分析系统中国水力发电工程学会新技术研究中心与北京飞箭有限元公司联合开发用于地下洞室开挖过程周围岩体的稳定性分析，分别计算了大朝山水电站地下洞室群和乌江索风营水电站地下洞室群，成果已用于工程设计优化。系统具体可用于隧道工程、地下厂房、矿山开挖等工程领域。在解决围岩稳定性模拟方面具有专业性强、效率高、算法先进，易学易用等特点。中国工程院院士孙均研究员及国内岩土工程领域许多知名专家给予高度评价。8.压力容器有限元分析系统(VAS1.2)1995年10月当《JB4732-95》标准刚刚试行不久，梁国平与全国压力容器标准化技术委员会合作，开发了《压力容器有限元分析系统》，该系统一经问世就受到国内许多大型设计院的高度评价和普遍欢迎。它并于1996年12月通过了全国压力容器标准化技术委员会大认证，是压力容器世纪分析的有效工具。9.电磁场分析程序是由中国水力发电工程学会新技术研究中心与北京飞箭有限元公司联合开发首批推出的电磁场计算专用软件，主要用于大型发电机和变压器等机电设备的电磁场分析。可用于磁浮列车、核磁共振成像系统、超导储能系统、高能加速器、空间站反物质探测器、磁悬浮轴承、磁推进及磁分离装置等的计算。10.京沪高速列车弓网计算应用生成系统对京沪高速列车弓网接触动力学问题进行了有限元数值仿真计算，已取得了阶段性成果。11.小湾拱坝三维动力学有限元计算考虑坝体、基础、坝肩的相互作用，考虑裂缝和断层，考虑地震作用力的小湾拱坝三维动力学有限元计算即将完成。12.半导体芯片温度场的数值仿真Motorola公司在测试芯片过程需要考虑到温度场的变化，他们采用“自动生成系统”产生的有限元程序，模拟了三维温度场的演变过程，为他们的测试实验室的建造提供了可靠的依据。13.在压电材料方面的应用中国力学学会采用“自动生成系统”计算压电智能控制系统的压电响应及电力耦合问题，解决了一般通用有限元程序无法解决的问题，节省了大量编程时间，取得了事半功倍的效果。14.在教学与科研中的应用苏州大学数学系几年来利用“自动生成系统”对应用数学专业的学生进行有限元方法的理论和数值试验教学，一部分学生利用这一系统，解决了苏州试验仪器厂的振东平台的固有频率的计算问题；在科学计算方面，利用这一系统验证了一类新的相变模型—相场模型作为经典的相变模型的一种有效近似的合理性；在工业应用方面，利用这一系统开发了上海宝钢公司连续铸钢二冷传热过程的数值模拟应用软件。15.在轧钢中的应用北方工业大学工学院采用“自动生成系统”建立了Π型钢轧制的有限元模拟程序，为Π型钢轧制设计提供了比较准确的力能参数与变形参数。16.在医学上的应用北京大学力学系陈耀松教授采用“自动生成系统”研究了血液流动中有旁支管道及小球时的剪切壁流的数值模拟。17.在地球科学研究上的应用北京大学地质系采用“自动生成系统”生成三维球坐标系下速度、压力和温度耦合场的牛顿流体的有限元程序，模拟三维球壳地幔流动与地质构造运动过程。18.在复合材料加工模拟上的应用中国科学院应用化学所采用“自动生成系统”研究了复合材料加工的数值模拟。复合材料加工条件的选择对产品的最终性能有极为重要的影响，加工模拟的目的就是要在尽可能短的时间内得到一套合理的加工条件。数值模拟的计算结果与实际加工情况完全一致。19.在复合材料粉末烧结过程研究上的应用芬兰赫尔辛基大学的张宝生博士和美国WestVirginia大学的杨万宏博士分别利用“自动生成系统”开发了HIP-2D和FGM-3D有限元软件，用于分析对粉末复合材料烧结过程的研究，其中包括温度场的数值模拟，材料烧结过程的数值模拟，材料致密化过程的数值模拟，热应力分布，局部热应力的产生和裂纹的产生机理等过程的数值模拟。数值模拟结果受到同行专家的一致好评。