FELAC在各个领域的应用案例【百科全说】

FELAC软件，主要设计思想采用元件化程序设计方法和有限元语言，根据有限元方法统一的数学原理及其内在规律，以类似于数学公式推理的方式，由有限元问题的微分方程表达式及其求解算法自动产生有限元程序。此系统适用于各种领域的各种工程与科学计算问题，突破了目前通用有限元程序只用于特定领域和特定问题的限制。

石油化工

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盆地模拟中科院数学所与美国加州大学伯克利分校地质地球物理研究所合作，用有限元语言开发了盆地演化的数值模拟软件，该软件可计算包括任意多条断层的相互耦合的古热力场、古水动力场、古生物和化学反应场的时空演化过程。其中地质条件考虑了最复杂的任意多种不同介质及各向异性，断层考虑了沿断层方向和垂直断层方向岩石的渗透率有显著差别，断层两边的岩石有相对运动的情况，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。
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缝洞系统内流体运动规律研究盐岩油藏约占世界沉积岩的 20％，石油储量占世界石油储量的 40％以上。世界各地碳酸盐岩油藏的沉积环境、成藏条件不同，导致碳酸盐岩油藏的孔隙结构复杂多样、千差万别，孔隙大小的分布范围非常大，从微晶到大洞或洞穴，一般具有基岩、裂缝和孔洞三种类型。因此流体运动规律非常复杂，数值模拟不易实现。本公司与中石化合作，采用有限元语言及并行有限元自动生成系统，应用饱和两相渗流孔隙介质和洞内自由流动理论，较好模拟了不同介质之间流体耦合流动规律。实现了不同介质流体运动规律研究的定量分析，建立了缝洞系统预测预报核心模拟计算系统。

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溪洛渡坝体人工粘弹性边界的接触非线性分析当结构（比如大坝）在地震作用下发生震动时，波动能量由结构传到地基，用有限的离散模型模拟无限的地基时，将在人工截取的边界上发生波的反射，从而引起波的震荡，而实际的结构为无限地基，波动的能量将向无穷远处传播，为此需要在人工截取的边界上进行特殊处理，以消除边界对波的反射。在大型水工结构动态计算上，已经应用较好的处理人工边界的方法主要有粘性边界、粘弹性边界与透射边界。应用基于有限元语言及其编译器的并行有限元程序自动生成功能，得到并行程序，利用并行设备及算法的强大功能，能够极大提高计算速度，显著提高结构动态分析的速度。
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混凝土拱坝坝体分缝动力特性分析元计算公司与水利水电科学研究院抗震所合作，用有限元语言生成计算程序，计算存在不连续面的岩石基础在自重下的应力场，然后计算大坝、坝体温度载荷、库水、泥沙、渗流作用后的总应力场；最后在系统的底部输入地震加速度，利用显式时间积分进行系统的动力分析。本成果可用于混凝土拱坝坝体分缝动力特性分析，指导高拱坝动力设计与施工。

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青藏高原地壳扩展分析 Missouri-Columbia 大学地球科学系运用有限元语言编写了考虑岩石圈流变学及相关边界条件的三维粘弹性问题的有限元程序，讨论了重力等因素对青藏高原地壳扩展的影响，文章发表在《JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH》Vol.108。图为求解出的表面速度(箭头)和 GPS 测量速度(带椭球的箭头)的比较效果。
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亚洲地幔流动分析北京大学地球动力学研究中心运用有限元语言编写了三维速度、压力、温度耦合求解的有限元程序，讨论了亚洲大陆下的地幔流动及其对亚洲地壳作用的应力。该问题采用了带拉格朗日乘子的不连续变形分析（LMDDM）方法及并行求解技术，将地球板块分为16 块，每块放在一个 CPU 上并行求解。该研究工作在中国地球物理学会第 16 届年会做过报告。