CalculiX: un paquete libre de elementos finitos con preprocesador 3D y solver multipropósito

Fuentes: CalculiX: a free finite element package with 3D pre/postprocessor and multipurpose solver

CalculiX es un paquete de software libre especializado en la resolución de problemas de campos mediante el método de elementos finitos (FEM). La herramienta integra dos programas que pueden usarse de forma independiente: un preprocesador y postprocesador interactivo en 3D basado en la API OpenGL, y un solver capaz de efectuar cálculos lineales y no lineales, tanto estáticos como dinámicos y térmicos. Una de sus particularidades es que el solver emplea el formato de entrada de Abaqus, lo que permite utilizar preprocesadores comerciales, mientras que el preprocesador puede generar mallas para Nastran, Abaqus, Ansys, Code_Aster y los códigos libres de dinámica de fluidos Dolfyn, Duns, ISAAC y OpenFOAM. La suite se ejecuta en plataformas Unix como Linux e Irix, además de en MS-Windows, e incorpora un lector de pasos (STEP) e interfaces externas con software CAD. El proyecto fue desarrollado por un equipo de entusiastas de MTU Aero Engines, en Múnich, con Guido Dhondt y Klaus Wittig como autores principales desde 1998, y se distribuye bajo la licencia GNU GPL v2 o posterior. Como ejemplo de sus capacidades, la distribución incluye el modelo de elementos finitos de un pequeño motor a reacción construido a principios de los años noventa por Andreas Funke y Klaus Wittig sobre un rotor de turbocompresor, con el que se calcularon la velocidad de rotura, la velocidad máxima admisible por fatiga de bajo ciclado y fluencia, y las eigenfrecuencias para detectar resonancias con los álabes. Los discos del compresor (aleación de aluminio AlSi-C355) y de la turbina (aleación de alta temperatura Inco 713C) se mallan con elementos brick de 20 nodos con integración reducida y se acoplan mediante ecuaciones de simetría cíclica. Existen repositorios complementarios de ejemplos mantenidos por la comunidad, como el de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Brandeburgo, y una lista de usuarios profesionales que han contribuido al desarrollo.