【EDF开源CAE】SALOME数值模拟平台综述
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SALOME是一款由法国电力集团（EDF）、法国原子能和替代能源委员会（CEA）和Open CASCADE三方合作开发的开源工业仿真平台，包含仿真前处理和后处理所需的多种数值工具。平台提供一套完整的解决方案，涵盖从原始输入数据导入、几何与网格模型建立、到计算结果可视化和后处理分析的一整套流程，在此过程中实现各个辅助性分析模块（如数据同化辅助模拟，不确定性分析,计算流程管理，计算资源定义等）与求解模块的实时数据交换和多物理场求解器耦合运行。
数值仿真平台SALOME介绍
几何和网络模块
SALOME的几何模块提供了3D模型的创建/修改，导入/导出，修复/清除等功能，其支持不同格式的CAD模型，通过集成外部CAD读写模块可直接与其它CAD软件创建的模型相互导入。
基于规范的开源网格生成算法，网格模块可实现网格的生成和编辑功能。其集成常用商业网格生成器，能够生成网格并对其进行分组定义、质量检查等编辑操作。计算网格生成后，可针对研究区域进行局部网格加密、定义计算流域等操作。
计算分析
SALOME中的管理工具可对工作流进行监控。它可以通过连接相关模块，执行使用单独或多个求解器的耦合运算，从而对算例的运行进行管理。
后处理模块实现含计算结果的网格文件的导入/导出（MED，unv, vtk等格式），对计算结果实现可视化输出，后处理可通过软件图形界面或者执行脚本文件实现。综上所述，SALOME是一个能够满足各类数值计算模拟需求的强大模拟仿真综合平台。
基于规范的开源网格生成算法，网格模块可实现网格的生成和编辑功能。其集成常用商业网格生成器，能够生成网格并对其进行分组定义、质量检查等编辑操作。计算网格生成后，可针对研究区域进行局部网格加密、定义计算流域等操作。
SALOME提供一个集成环境，便于实现对各类物理现象的数值模拟，提供模块化服务，如前面所提几何模块、网格模块、可视化、后处理等。每个模块都具备一个互操作性的图形界面（C++, Qt，PyQt等）、一个文本操作框，用于编写脚本（基于Python语言）和一个用于构建自定义程序的编程接口（APC C++ 和 Python)。除此之外，SALOME框架下的SALOME-MECA(力学计算）、SALOME-CFD（流体计算）、SALOME-HYDRO（自由表面水力学计算）、SALOME-COEUR（中子计算）等约30个应用为特定研究领域提供求解器，以满足常用计算。
主要部分
SALOME平台主要应用部分包括GEOM, SMESH, PARAVIS, YACS, 分别用于建模，网格生成，后处理以及在计算方案的实现。前面简单介绍了几何和网格部分，这里主要介绍PARAVIS以及YACS模块。
PARAVIS能够对计算结果进行处理，通过图形界面或者脚本文件生成矢量图、流线、2D/3D图、动画展示等结果图，将结果可视化，易于分析。
YACS模块允许生成、编辑和执行计算方案。计算方案定义了计算机代码的连接和耦合（salome 组件或计算组件），从而使得计算方案在SALOME环境下自动进行执行和控制操作。
SALOME平台在核工程领域，如安全壳密闭性，压力容器密闭性，地震分析，汽机性能等领域研究都有广泛的应用。在以下例子中，我们简单介绍其力学分析平台Salome_Meca的应用案例。
裂缝检测
核电站大修期间需要对机械设备进行检测，以判断是否需要更换。不同于创建含有裂缝部件的网格，使用SALOME的特定工具能够对模型的局部区域的网格进行加密，从而有效地规划计算资源的使用；在几何模块定义可裂缝，添加到已有的网格后自动生成新网格，可方便后续的模拟仿真。
电磁无损检测
下图展示SALOME对蒸汽发生器探测管进行建模，对比实验和模拟的电磁响应分析。在实验过程中由于我们需要对诸如探针之类的敏感部件进行建模，在SALOME中我们就可以对这部分进行重点加密。此外Salome还支持在HPC等高性能处理设备上提交任务，方便大规模计算的执行。其强大的后处理功能也可以对局部物理现象进行更加直观的研究。
基于以上介绍，我们可以看出SALOME是一个极其强大的开源数值仿真平台系列，其主要特点包括：
提供易于使用的通用界面以降低学习成本和时间
简化新组件在数值计算异构系统中的集成
简化CAD建模和计算软件之间的互操作性
可通过Python命令行执行功能
设置计算软件之间多物理场耦合优先级
基于开源协议，便于开发升级更专业便捷的功能
SALOME平台所包含的模块和功能还有很多未能详尽地介绍，我们将在接下来的公众号文章中详细介绍每个主要模块的功能和应用案例。
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