Programmeringsteknik i Finita elementanalys

För att kunna utveckla moderna och effektiva programvaror för finita elementanalys behöver man också integrera de senaste framstegen inom programmeringsområdet. Programmeringsteknik som är intressant för finita elementprogram är:

• Parallelprogrammering med CPU och GPU
• Integrering av finita elementberäkning i skript-miljöer som MATLAB och Python (SciPy)
• Hur kan man dra nytta av senaste utvecklingen inom programspråk för att underlätta implementeringen av finita elementprogram.
• Distribuerade metoder för att dra nytta av större beräkningsresurser (HPC).
• Realtidsberäkningar med finita element program för att möjliggöra interaktiv access av beräkningsmodeller.

Visualiseringsteknik i Finita elementanalys

Ett område som också är intressant att utveckla i en finita elementkontext är hur man visualiserar de beräkningsresultat som genereras. De flesta verktyg för visualisering inom struktur- och solidmekanik använder ofta standardmetoder där resultaten presenteras i färgskalor mappade till elementen. Inom visualiseringsområdet pågår en snabb utveckling både av metoder och hårdvara som möjliggör visualisering av stora modeller på helt nya sätt och skala. På avdelningen har vi bl a utvecklat metoder för visualisering av fibernätverk, visualisering av gamla byggmetoder och användning av stereoskopisk 3D.

Programutveckling

På avdelningen utvecklas kontinuerligt programvaror inom de beskrivna områdena. Nedanstående visas några av de program och miljöer som utvecklats på avdelningen:

• ForcePAD - ett skissbaserat verktyg för att studera inre krafter och deformationer.
• SketchFrame - en programvara för att enkelt skapa strukturer på en iPad.
• CALFEM (Matlab/Python) - toolbox för undervisning och utveckling av finita elementmetoden.
• ObjectiveFrame - Programvara för realtidsinteraktion med balkmodeller.
• HACON - Program för simulering av betonghärdning

Här visas en del av de programvaror som utvecklats vid byggnadsmekanik:

• CALFEM - Programmet CALFEM® är ett interaktivt hjälpmedel för inlärning av finita element metoden.
• ForcePAD - Interaktivt finita element program för 2D problem.
• HACON - Program för simulering av härdande betong.
• Ivf++ - Bibliotek för visualisering i C++ och OpenGL.

Programbibliotek

Utöver program har ett antal programbibliotek också utvecklats:

• Ivf++ (Interactive Visualisation Framework) - Används i ObjectiveFrame och nätverksvisualiseringsmetoderna.