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CalculiX とは

CalculiX 2.11

CalculiX はオープンソースの有限要素解析ソフトウェアです。ソルバーである「CalculiX CrunchiX（ccx）」、プリポストである「CalculiX GraphiX（cgx）」の2つのアプリケーションで構成され、応力解析、座屈解析、固有値解析をはじめとしたエンジニアリングのための計算をおこなうことができます。

CalculiX 公式サイトから Linux 版の実行ファイル、ソースコード、ドキュメント、サンプルファイルをダウンロードすることができます。

主な解析機能

  • 静解析
    • 線形
    • 非線形
      • 幾何学的非線形（大変形など）
      • 材料非線形（弾塑性、超弾性など）
  • 周波数解析（線形）
  • 動解析
    • 線形
      • 過渡モードダイナミクス
      • 定常状態ダイナミクス
        • 調和周期的な荷重
        • 非調和周期的な荷重
    • 非線形
      • 陰解法
      • 陽解法
  • 座屈解析
  • 熱伝達解析
    • 定常
    • 過渡
  • 熱機械連成解析
    • 定常
    • 過渡
  • 定常状態ネットワーク解析
    • 空力ネットワーク
    • 流体パイプ系
    • 開水路の乱流
  • ラプラス方程式・ヘルムホルツ方程式
    • 静電
    • 浸透流
    • 非粘性・非圧縮の渦なし流れ
    • 潤滑
    • 線形音響
    • 浅水波動
    • 定常媒体内の質量移動拡散
  • 流体解析（非定常）
    • 非圧縮性の層流（液体）
    • 圧縮性の層流（気体）
  • 電磁解析
    • 静磁場
    • 誘電加温

対応 OS

公式対応している OS は Linux です。Windows 版の実行ファイルはゼネラル・エレクトリック社、Convergent Mechanical 社などによって配布されています。また macOS（Mac OS X）での動作実績もあります。

プリポスト環境

  • CalculiX GraphiX (cgx)

    beam-Mises.png CalculiX GraphiX による計算結果の表示

    公式プリポスト。簡単なメッシュ作成と結果の可視化が可能。コンテキストメニューベースでの操作なので慣れが必要かもしれません。

  • FreeCAD

    FreeCAD-FEM.png FreeCAD による計算結果の表示

    FreeCAD はオープンソース（LGPL ライセンス）の3次元 CAD です。

    FEM ワークベンチで条件設定、メッシュ作成、計算、結果の可視化が可能。Windows 版ではパッケージに CalculiX が含まれているので FreeCAD をインストールするだけで解析を実行できます。2016年現在、解析できるのは応力解析と固有周波数解析のみです。

ライセンス

CalculiX は GPL でライセンスされています。

開発元

ドイツの航空用エンジン製造会社である MTU エアロ・エンジンズ社に在籍する Guido Dhondt、Klaus Wittig の両氏によって開発されています。

参照