Mandriva CAE – Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich

Zdolność używania Linuksa w tym Mandrivy w dużym stopniu zależy od znajomości nazw programów i umiejętności posługiwania się nimi. Na początek ważniejsze jest to pierwsze. Programów szukamy w Konfiguratorze Komputera —> Zarządzanie oprogramowaniem.

CAE – Computer Aided Engineering – komputerowe wspomaganie prac inżynierskich w najnowszej dystrybucji systemu Mandriva Linux jest całkiem dobre, tym bardziej, że bazuje na wolnym czyli otwartoźródłowym oprogramowaniu.

CAE w Mandriva Linux to oprogramowanie dostępne w repozytoriach systemowych Mandrivy z myślą o zastosowaniach inżynierskich i technologicznych. Twórcy MDV wykorzystali generalnie najlepsze oprogramowanie do tego typu zastosowań, dostępne na licencjach Open Source i dostępne dla systemów GNU/Linux.

Oprogramowanie wspomagające prace inżynierskie i naukowe trzeba sobie oczywiście w większości zainstalować, nie licząc najprostszych programów do obróbki grafiki. Warto pamiętać, że do nawet solidniejszych acz amatorskich prac inżynierskich lepiej instalować Mandrivę 2011 o architekturze 64 bitowej i zadbać o jak największą ilość pamięci RAM.

Przydatny do CAE w Mandriva Linux 2011 zawiera spory zestaw aplikacji służących do tworzenia i edytowania różnego rodzaju grafiki, są to m. in. Blender do grafiki trójwymiarowej, Gimp, Inkscape do grafiki wektorowej, OpenOffice Draw, K-3D czy QCAD. Oczywiście osoba, która zupełnie nie ma pojęcia jak posługiwać się takimi programami, może potrzebować nauki celem zdobycia solidnych podstaw posługiwania się tymi i podobnymi programami. 

Aplikacje CAE w Mandriva Linux

Lista aplikacji dedykowanych dla dystrybucji MDV robi wrażenie – z pewnością jest to najlepszy z możliwych zestaw programów o otwartym kodzie źródłowym dostępny na platformę Linux. Aplikacji tych zwykle nie ma w małych dystrybucjach na małe i starsze komputery domowe, zatem dla prac ambitniejszych, naukowych i technologicznych Mandriva Linux 2011 może okazać się koniecznością.

Salome - numeryczne symulacje i modelowanie 3D

Na czele wyróżnia się platforma Salome, służąca do tworzenia zaawansowanych symulacji numerycznych oraz do modelowania projektów CAD, także aplikacje Octave i Scilab, kompatybilne z komercyjnym Matlab, dzięki którym wykonamy skomplikowane obliczenia matematyczne i przedstawimy je w postaci trójwymiarowych wykresów, jeśli zajdzie taka potrzeba. Program Octave ma wiele wtyczek, które doinstalowujemy w miarę potrzeby, co oznacza duże możliwości rozbudowy programu zależnie od potrzeb. Dodatkowo możliwe jest uruchomienie wxMaxima, także do obliczeń matematycznych, tym razem symbolicznych.

Scilab - obliczenia matematyczne

Do projektów mamy QCAD CE w wersji 2.0.5.0 – najlepiej rozwiniętej, otwarto-źródłowej aplikacji do komputerowego wspomagania projektowania 2D i wiele innych. Qcad obsługuje pliki .dxf służące do wymiany projektów pomiędzy różnymi platformami typu CAD. 

LibreCAD to inna odmiana programu CAD w CAE Mandriva Linux pozwalająca na wykonywanie rysunków technicznych 2D w tym projektowanie budynków, przestrzeni, części maszyn czy innych schematów konstrukcyjnych. Plaginy instalujemy hurtowo w jednym pakiecie.

LibreCAD - rysunek techniczny i projekty desktopowe dla inżynierów

Open Cascade to ciekawy i potężny program do modelowania 3D i symulacji numerycznej. Najlepiej sprawdza się w symulacjach numerycznych zapisanych w formatach: CAD, CAM, CAE, AEC, GIS, PDM. Program istnieje od połowy 1990 roku i jest rozwijany i stosowany w wielu firmach od wydawców oprogramowania, po przemysł ciężki (między innymi: Alcatel, BMW, RINA, CEA, EDF, EADS i wielu innych). Program do poprawnego działania wymaga akceleracji 3D. 

Kicad to program do wykonywania projektów z zakresu schematów elektronicznych. Program jest spolszczony, posiada dokumentację i bibliotekę, kicad-library.

Blender to jeden z najbardziej rozbudowanych programów przeznaczony do: modelowania obrazów, renderowania obrazów, operacji na animacjach trójwymiarowych.

K-3D to program służący do modelowania 3D i operacji na animacjach trójwymiarowych, stworzony specjalnie dla środowiska KDE. Bardzo duża liczba wtyczek w programie sprawia, że staje się on potężnym narzędziem w pracy artystów.

Quantum GIS, Qgis – System Informacji Geograficznej, w skrócie GIS (ang. Geographical Information System), to system informacyjny, którego celem jest gromadzenie danych na temat obiektów geograficznych i przetwarzanie ich tak, aby możliwa była ich wizualizacja. System GIS składa się zawsze z bazy danych geograficznych, sprzętu komputerowego, dostosowanego oprogramowania i, oczywiście, twórców i użytkowników. Jednym z ciekawych programów o sporych możliwościach i w dodatku dostępnym na licencji GNU GPL jest Quantum GIS. Projekt narodził się w roku 2002. Obecnie program rozwijany jest przez grupę entuzjastów-wolontariuszy i dostępny w kilkudziesięciu wersjach językowych – także w polskiej. Program Quantum GIS można z powodzeniem wykorzystywać zarówno w profesjonalnych przedsięwzięciach GIS, jak też do celów edukacyjnych czy hobbystycznych.

SweetHome3D to program do wykonywania projektów umeblowania mieszkania z pomocą wizualizacji 3D. Wymaga zainstalowania odpowiedniej dla architektury biblioteki libCgGL.so.

Elmer to program symulator zjawisk fizyko-technicznych dla fizyków i techników, który zawiera m.in. modele dla przepływów dynamicznych, mechaniki strukturalnej, elektromagnetyzmu, przepływu ciepła, akustyki.

Openfoam używany jest przez laboratoria naukowe i technologiczne do rozwiązywania problemów z zakresu przepływu cieczy i gazów oraz rozmaitych reakcji chemicznych, turbulencji, przepływu ciepła, analizy zjawisk dynamicznych i elektromagnetycznych.

Gmsh – narzędzie służące do automatycznego generowania skończonej sieci elementów w postaci 3D z wbudowanym silnikiem CAD i możliwością postprocesingu. Służy do rozwiązywania i wizualizowania poważnych akademickich, naukowych problemów. Wprowadzanie danych do modułów odbywa się graficznie lub poprzez edycję plików ASCII z pomocą własnego języka skryptowego gmsh.

Netgen – automatyczny generator siatki czworośniennej w 3D. Pozwala wprowadzać dane z formatu plików STL, zarówno w postaci CSG jak i Brep.

Paraview służy do obrazowania dużych zbiorów danych. Pozwala na przetwarzanie dużych zbiorów danych. Program jest użytkowany i rozwijany przy wsparciu m.in amerykańskiego Laboratorium w Los Alamos.

ParaView jako linuksowe CAE

Program ParaView jako linuksowe CAE

Rkward to nakładka czyli GUI w środowisku KDE dla R-language czyli języka skryptowego skupionego na funkcjach statystycznych.

Wylistujmy sobie kilka użytecznych dla zastosowań CAE programów

- Salome
- Octave
- Scilab
- Qcad / plus Partlibrary
- LibreCAD
- Kicad
- wxMaxima
- Qgis – mapy z Quantum
- Openfoam
- Elmer
- gmsh
- Netgen
- Paraview
- Rkward
- Opencascade
- SweetHome3D

Instalacja tych kilku wspomnianych programów typu CAE, razem z wieloma do nich dodatkami czy niezbędnymi bibliotekami może zająć dobre 3 GB przestrzeni na dysku, tyle mniej więcej, a w miarę instalowania dodatków nawet jeszcze więcej, oprogramowania w pakietach trzeba dociągnąć z repozytoriów Mandriva Linux 2011, aby stworzyć sobie dobre opensourcowe CAE na platformie Mandriva Linux 2011. 

Warto pamiętać, że wspomniane oprogramowanie może wymagać sporo fachowej wiedzy inżynierskiej czy naukowej, zatem hobbystyczne opanowanie wspomnianych programów może zająć trochę czasu, a czas nauki może pójść w miesiące, a nawet lata…