GetFem++

Contributeur(s)

Prénom:

Yves

Nom:

Renard

Email:

Yves.Renard@insa-lyon.fr

Laboratoire ou service:

Institut Camille Jordan

Tutelle principale (Université X, CNRS, ...):

INSA Lyon

Contributeurs additionnels:

Julien Pommier

Emails des contributeurs additionnels:

Julien Pommier <julien.pommier@insa-toulouse.fr>

Date de mise à jour majeure:

18/06/2008

Contact:

Violaine Louvet

Relecteur 1:

Ronan Perrussel

Relecteur 2:

Thierry Dumont

Description

Description courte:

librairie C++ d’éléments finis

Fonctionnalités générales :

Le projet Getfem++ se concentre sur le développement d’une bibliothèque d’éléments finis générique et efficace en C++. L’objectif est de fournir une bibliothèque qui permet le calcul de toute matrice élémentaire (y compris pour des méthodes mixtes) sur la plus grande classe possible de méthodes et d’éléments, et en dimension arbitraire (c’est-à-dire pas seulement en 2D et 3D).

Getfem++ offre une séparation complète entre les méthodes d’intégration (exactes ou approchées), les transformations géométriques (linéaires ou non) et les méthodes d’éléments finis de degré arbitraire. La bibliothèque peut faciliter l’écriture de codes éléments finis plus intégrés en la soulageant de la technicité des calculs élémentaires.

Des exemples de familles d’éléments finis disponibles sont : Pk sur des simplexes de degré et dimension arbitraire, Qk sur des parallélépipèdes, P1, P2 avec fonctions bulles, éléments d’Hermite, élément d’Argyris, les éléments avec base hiérarchique (pour méthodes multigrilles par exemple), Pk ou Qk discontinues, méthodes XFem, éléments vectoriels (RT0, Nédélec) …

L’ajout d’une nouvelle méthode d’éléments finis est relativement facile. Une description sur l’élément de référence doit être fournie (dans la plupart des cas, il s’agit de la description des fonctions de base, et rien de plus). Des extensions sont prévues pour la description des éléments d’Hermite, polynomiaux par morceaux, non polynomiaux, les éléments vectoriels et XFem.

La bibliothèque comprend également les outils habituels pour les éléments finis tels que des procédures d’assemblage pour les équations aux dérivées partielles classiques, des méthodes d’interpolation, le calcul de normes, des opérations de maillage (y compris le raffinement automatique), gestion des conditions aux limites, le post-traitement avec des outils permettant de faire des coupes arbitraires …

Getfem++ peut être utilisé pour construire des codes éléments finis très génériques, où les méthodes d’éléments finis, les méthodes d’intégration, la dimension du problème ne sont que des paramètres qui peuvent être modifiés très facilement, ce qui permet un large éventail d’expérimentations. De nombreux exemples sont fournis.

Getfem++ n’a pas de mailleur intégré (à l’exception de la génération de maillages réguliers et aussi d’une petite tentative pas encore exploitable). Il est donc nécessaire d’importer des maillages. Les formats actuellement acceptés par getfem sont GID, GmSH et emc2.

Interopérabilité:

Imports de maillages aux formats GID, GmSH et emc2.
Exports graphiques aux formats vtk et OpenDx.
Interfaces Matlab et Python.

Contexte d'utilisation:

Getfem++ est tout d’abord un laboratoire de méthodes d’éléments finis qui permet de construire très rapidement de nouvelles méthodes et de pouvoir les tester sur un champ vaste d’applications et de type d’éléments de base.

Support via PLUME:

J'accepte de faire un support léger pour ce logiciel

Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes:

Pas de génération (sérieuse) de maillage.

Caractéristiques

URL du site web du logiciel :

http://home.gna.org/getfem/

Page de téléchargement de la version décrite :

http://home.gna.org/getfem/download.html

Licence(s) du logiciel :

LGPL

URL de la licence :

http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/lgpl-2.1.html

Version majeure :

3.0 juin 2007

Langue(s) de l'interface :

anglais

Environnement logiciel:

Distributions dans lesquelles le logiciel est intégré
Indiquer les distributions (version courante ou à partir de). L’objectif est double : donner un élément sur l’importance de la diffusion et éviter une perte de temps s’il n’est pas nécessaire d’installer le logiciel.

Plate-formes
Préciser les plates-formes logicielles et/ou matérielles sur lesquelles le logiciel fonctionne correctement (y compris la langue et les versions si nécessaire)

Logiciels connexes
Donner ici les noms et références (type de licence, url du site…) des logiciels connexes, i.e. dont l’utilisation peut-être liée à celle du logiciel décrit dans la fiche. Indiquer succintement l’obligation ou non d’utilisation et les fonctionnalités principales apportées.

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes
Pour chaque logiciel listé, préciser le type de licence. L’objectif de cette liste est d’une part de situer l’utilisateur par rapport à des logiciels qu’il connaît ou pratique déjà, d’autre part de l’aider à différencier celui qui est décrit dans la fiche des autres logiciels existants par une fonctionnalité, le type de licence. Attention à ne donner ici que des informations objectives.

Environnement de développement:

Type de structure associée au développement
Décrire la structure éditant le logiciel (éditeur professionnel, association, projet ou groupement, particulier…)

Eléments de pérennité
Complémentaire au « type de structure », donner ici des indications sur ce qui peut permettre au logiciel de « vivre ». Cette indication est importante pour évaluer les chances d’évolution et/ou de succès du logiciel.

Références d’utilisateurs institutionnels
Indiquer les institutions utilisatrices ou des chiffres ou statistiques d’utilisation ou toute information susceptible de donner des indications sur l’utilisation.

Environnement utilisateur:

Liste de diffusion ou de discussion, support et forums
Indiquer les urls où les trouver. Préciser la langue qui y est utilisée. Donner de préférence celles en langue française mais aussi celles en anglais si elles sont plus riches.

Documentation utilisateur
Indiquer des pointeurs sur de la documentation en ligne, des tutoriels, des « how-to » ou tout autre type de documentation. Préciser la langue utilisée. Donner de préférence celles en langue française mais aussi celles en anglais si elles sont plus riches.

Divers (astuces, actualités, sécurité)
Cette rubrique est libre pour toute information qui peut aider le futur utilisateur, en particulier pour commencer une utilisation standard.

Contributions
Indiquer s’il y a lieu comment contribuer au logiciel décrit.

Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré:

Debian

Plates-formes :

linux, MacOS X, windows (avec MinGW)

Logiciels connexes:

Python (non obligatoire)
Matlab (non obligatoire)
Gmm++, http://home.gna.org/getfem/gmm_intro.html [1], licence LGPL, obligatoire (inclus dans la distribution).

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes:

Freefem++ (Licence GPL) : http://www.projet-plume.org/freefem [2]
Deal II (Licence QPL) librairie C++ d’éléments finis, uniquement pour des maillages avec parallélépipèdes : http://www.dealii.org/ [3]
COMSOL (produit commercial) logiciel de simulation multi-physique utilisant les éléments finis : http://www.comsol.fr/ [4]

Type de structure associée au développement:

Institut Mathématique de Toulouse, équipe MIP.
Institut Camille Jordan, INSA-Lyon, UCBL.

Eléments de pérennité:

Une cinquantaine d’utilisateurs.
Le logiciel est utilisé de manière continue pour la création et le test de méthodes numériques nouvelles par les équipes mmcs, ICJ INSA-Lyon (Yves Renard), mnsi, IMT UPS-Toulouse (Patrick Laborde, Michel Fournié …), au laboratoire de mathématiques de Besançon (Patrick Hild, Vanessa Lleras).

Références d'utilisateurs institutionnels:

Michelin France (interface Matlab)
Laboratoire Ampère, École centrale de Lyon/Université Lyon 1.

Liste de diffusion ou de discussion, support et forums:

https://mail.gna.org/listinfo/getfem-users/ [5]

Documentation utilisateur:

http://home.gna.org/getfem/doc.html [6]

Contributions:

La participation au projet se fait via le site http://gna.org/projects/getfem [7] à partir duquel chacun peut proposer des modifications.