САПР CAD, CAE, CAM с открытым исходным кодом для многофункциональной операционной среды GNU/Linux

"Центр материаловедения" активно поддерживает использование САПР с открытым исходным кодом для многофункциональной операционной среды GNU/Linux .

Для создания технической документации (чертежей 2D, 3D моделей изделий) сотрудники проектно-конструкторского отдела «Центра материаловедения» используют специализированное программное обеспечение на базе многофункциональной операционной среды GNU/Linux , которая используется в качестве операционной системы на большинстве самых мощных суперкомпьютеров планеты (сервера, компьютеры нестандартной архитектуры из-за возможности быстрой адаптации ядра операционной системы и большого количества ПО, системы военного назначения, компьютеры встроенные в различные устройства, из-за широких возможностей по конфигурированию Linux под выполняемую задачу).
Для проектирования и инженерных расчетов активно используется Свободное программное обеспечение (англ. freeware) — широкий спектр программных решений с правом пользователя («свободы») на неограниченные установку, запуск, а также свободное использование, изучение, распространение и изменение (совершенствование) и Открытое программное обеспечение (англ. open source software) — это программное обеспечение с открытым исходным кодом, который доступен для просмотра, изучения и изменения, что требует дополнительной квалификации, но позволяет помочь в доработке самой открытой программы, а также использовать код для создания новых программ, корректировки и исправления ошибок.
Использование дополнительных возможностей специализированных программных продуктов САПР — программного обеспечения, предназначенного для создания чертежей, конструкторской и технологической документации, а также 3D-моделей, - под среду GNU/Linux ( CAD -системами -для черчения,в CAE - проектирование твердых тел 3D, CAM -системы инженерных расчетов) позволяет нашим специалистам решать нестандартные задачи любой сложности.
Системы автоматизированного проектирования (CAD) - это программные технологии для проектирования объектов в двухмерной 2D или трехмерной 3D среде, что в значительной степени используется во многих направлениях, в том числе анимации, автомобильной, судостроительной, аэрокосмической промышленности, промышленном и архитектурном дизайне и проектировании, и др. CAD является главной движущей силой для исследований в области вычислительной геометрии, компьютерной графики (как аппаратное и программное обеспечение), а также дискретной дифференциальной геометрии.
Современные системы инженерных расчётов ( CAE ) обычно применяются совместно с CAD -системами. CAE -системы - это разнообразные программные продукты, позволяющие при помощи расчётных методов (метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объёмов) оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных условиях эксплуатации. Помогают убедиться в работоспособности изделия, без привлечения больших затрат времени и средств.

Примеры моделей, созданные инженерами-конструкторами Центра материаловедения в программах GMSH (3D) и Blender(3D) под ОС GNU/Linux

Каркасное представление 3D модели стеклодержателя в редакторе GMSH	Каркасное представление 3D модели стеклодержателя в редакторе GMSH	Визуализация 3D модели стеклодержателя в редакторе Blender
Каркасное представление 3D модели лестницы с кованым ограждениемв редакторе GMSH для подготовки на разбиение сетки метода конечных элементов	Вариант вида каркасного представления 3D модели лестницы с кованым ограждениемв редакторе GMSH	Каркасное представление 3D модели лестницы с кованым ограждением в редакторе GMSH для подготовки на разбиение сетки метода конечных элементов
3D модель лестницы с кованым ограждением в редакторе GMSH	Вариант вида 3D модели лестницы с кованым ограждением в редакторе Blender	3D модель лестницы с кованым ограждением в редакторе Blender
Визуализация модели лестницы с кованым ограждением в редакторе Blender	3D модель лестницы в редакторе Blender	Каркасное представление 3D модели лестницы с кованым ограждением в редакторе GMSH

CAELinux

CAELinux это дистрибутив Linux с открытым исходным кодом для инженерного расчетного анализа и проектирования. Название CAELinux произошло от сокращения Computer Aided Engineering (примерный перевод: инженерная разработка с помощью компьютера). Дистрибутив включает большое количество приложений для выполнения различных проектных, расчетных задач и моделирования, использует такие программные пакеты: Пре- и постпроцессоры и CAD: Salome_Meca 2009, Salome 4.1.4, GMSH 2.3, Netgen, Tetgen, enGrid, Paraview, OpenDX, CGX, QCad, ElmerGUI. Конечноэлементные решатели: Salome_Meca 2009, Code_Aster v9.4, Elmer v5.5 , Calculix 1.8, Impact 0.75, Dynela, OpenFOAM v1.5, Code-Saturne 1.4. Взаимодействие многих тел: MBDyn, EasyAnim. Обработка медицинских 3D-изображений: ITK-Snap, Image J, Voxel_Mesher. Математические программы: GNU Octave (+QtOctave), Scilab, wxMaxima, R & Rkward, Gnuplot, Latex. Additionnally CAELinux 2008 содержит новую версию GPL Salome_Meca 2008 пакет разработанных ЭСО (и многие другие). Этот обновленный пакет представляет собой слияние Code-Aster STA9.2 Solver конечных элементов и Salome v3.2.9 CAD / Pre / Post графический интерфейс и позволяет запускать полное исследование ВЭД непосредственно из SALOME графическим пользовательским интерфейсом.

BRL-CAD

BRL-CAD —кроссплатформенная САПР с открытым кодом. Она представляет собой мощную 3D САПР для моделирования составных объёмных тел CSG. BRL-CAD включает в себя интерактивный геометрический редактор, параллельную трассировку лучей, рендеринг и геометрический анализ. BRL-CAD разрабатывается более 20 лет и используется вооружёнными силами США. Весь проект распространяется в исходном коде. Работает на платформах BSD, IRIX, GNU/Linux, Mac OS X, Solaris и Windows NT.

FreeCAD

Разработчик FreeCAD Юрген Ригель, работающий в корпорации DaimlerChrysler, позиционирует свою программу как первый бесплатный инструмент проектирования механики (сравнивая свой продукт с такими развитыми несвободными системами как CATIA версий 4 и 5, SolidWorks), созданный на основе библиотеки Open CASCADE. Цель программы — предоставить базовый инструментарий этой библиотеки в интерактивном режиме.

Varkon

Разработчик FreeCAD Юрген Ригель, работающий в корпорации DaimlerChrysler, позиционирует свою программу как первый бесплатный инструмент проектирования механики (сравнивая свой продукт с такими развитыми несвободными системами как CATIA версий 4 и 5, SolidWorks), созданный на основе библиотеки Open CASCADE. Цель программы — предоставить базовый инструментарий этой библиотеки в интерактивном режиме.

Salome

.

Salome - это открытая интегральная программная платформа для выполнения численных расчетов. И хотя, прежде всего Salome - это конечно-элементный пре-постпроцессор, но он является ядром вычислительной системы, вокруг которого в настоящее время объединяется множество CAE решателей. Его возможности наиболее мощные среди свободных аналогов (Gmsh и т.д.).

Кроме того, Salome позволяет разрабатывать собственные программные решения. В качестве примера расширений выступает пакет Salome-MECA. Это уже закрытый, но по-прежнему некоммерческий продукт. Он имеет уже встроенную поддержку таких решателей, как Code-Aster (структурный анализ) и Code-Saturne (анализ течения жидкостей и газов). Все эти продукты изначально разрабатывались рядом французских компаний и институтов для расчетов атомных станций. Поэтому пакеты обладают мощными средствами анализа. По своим возможностям и задачам платформа напоминает систему Ansys Multiphysical.

Blender 2.0

blender - многоплатформенный графический 3D пакет, распространяемый с открытым исходным кодом. Несмотря на относительно небольшой размер, функций этого пакета вполне достаточно для работы как обычным пользователям, так и профессионалам. Blender включает в себя средства 3D моделирования, анимации, рендеринга, обработки видео, набор опций для создания интерактивных игр, визуальные 3D эффекты и многое другое. Используя эту программу, можно создавать реалистичные 3D картины, с качеством цифровой фотографии.

A9CAD

A9CAD - свободно распространяемая программа для 2D-проектирования. Она поддерживает форматы DWG и DXF, являющиеся промышленными стандартами. Программа автоматизированного проектирования и создания чертежей. Поддерживает промышленный стандарт DWG/DXF. Позволяет создавать такие элементы чертежей, как: линия, прямоугольник, круг, ломаная линия, текст; выполнять такие операции над рисунком, как: перемещение, масштабирование, вращение, подрезание, зеркальное отражение; позволяет редактировать цвет, выравнивать ширину рисунка и т. д. Благодаря поддержке форматов DWG и DXF, начиная с DWG/DXF 2000, у вас не будет проблем с интеграцией этих стандартных форматов в повседневную работу. A9CAD обладает интерфейсом, с которым легко сможет работать любой пользователь. A9CAD - бесплатная замена AutoCAD в части 2D-проектирования.

CAD File Format Converter

скачать

Open CASCADE

Open CASCADE – это библиотека для геометрического моделирования, полученная на базе С++. Она представляет собой набор функций и объектов для разработки специализированных научно-технических и профессиональных приложений в таких областях, как САПР, метрология, измерительные машины, биомедицина, трехмерная картография, оптика, разработка дизайна внешних форм изделий и т.д.
Open CASCADE — инструмент разработчика универсальных и специализированных программных решений, сочетающий в себе набор библиотек и средств разработки ПО, ориентированного на 3D-моделирование, в особенности систем автоматизированного проектирования (САПР) . Исходный код доступен и распространяется по лицензии Open CASCADE Technology Public License, похожей на GNU LGPL , но с определёнными отличиями - сторонние разработчики могут использовать код Open CASCADE в своих продуктах (в том числе коммерческих), однако обязаны, в соответствии с лицензией, отсылать любые изменения в исходных кодах Open CASCADE её оригинальному разработчику — Open CASCADE S.A.S.
Обзор открытых CASCADE - приложений с демонстраци ей возможностей платформы

Мидас ИТ, FX + - coздание геометрических и конечно-элементных моделей для гражданского строительства
RINA, Leonardo Hull 3D Three Hold -конечно-элементный метод для сертификации в судостроении
GIT, Shoe Magic Чистка дизайн приложений
SAMTECH, SAMCEF Field - окружающая среда для проектирования, анализа и моделирования на основе линейных и нелинейных геометрических элементов
Arcelor (Usinor), Isopunch -моделирование и анализ для штамповки листовой стали
Aleker -программное обеспечение для проектирования мебели
Solutions NC -координация измерительных машин и вне-программные строки программирования