开源三维有限元求解器 CalculiX

CalculiX 是一套自由软件的三维有限元程序，用于求解场问题，包含前后处理器和求解器两部分，两者可以独立使用。前后处理器是采用 OpenGL 的交互式三维工具，能建模、划分网格并做结果后处理；求解器支持线性与非线性计算，静力、动力和热分析都在范围内。程序由慕尼黑 MTU 航空发动机公司的员工在业余时间开发，公司同意公开，当前版本为 2.23。

求解器读取 Abaqus 输入格式，商用预处理器生成的模型也能直接算；反过来说，预处理器可以输出 Nastran、Abaqus、Ansys、Code-Aster，以及 Dolfyn、Duns、ISAAC、OpenFOAM 等自由 CFD 软件所需的网格数据。程序自带简单的 step 读取器，另提供外部 CAD 接口。这种格式上的兼容，让它在已有 Abaqus 流程的团队里比较容易插进去。

在实际工作流里，CalculiX 通常承担求解环节，建模可以借商用前处理器或 CAD 完成，网格和边界条件按 Abaqus 习惯书写，算完再用三维工具看应力、变形和模态。官方用一台小型喷气发动机做示例，模型包含压气机与涡轮、二十节点减缩积分砖单元和循环对称方程，用来求爆裂转速、低周疲劳与蠕变限制下的最高转速，以及叶片共振相关的特征频率，压气机用铸造铝合金，涡轮用高温合金。

程序以 GNU 通用公共许可证第二版或更新版本发布，可自由再分发和修改，不附带任何担保。源码、示例模型和输入文件随发行包提供，下载与文档集中在官方页面，没有商业授权、订阅或加密锁环节，也没有厂商支持合同可买。

适合需要可脚本化、可自行编译求解器的高校研究者、航空航天与机械方向工程师，以及在 Linux 上做批量计算的团队。它没有商业软件那样的图形引导，输入文件要手写，学习成本主要花在 Abaqus 语法和网格质量上，遇到收敛问题需要自己看输出诊断。程序可在 Linux、Irix 与 Windows 上运行。

与商业有限元软件相比，CalculiX 放弃前端的便利，换取透明、免费和可移植，适合做验证算例、教学演示与二次开发，代价是没有厂商兜底，出了问题只能靠文档和社区自己查。本站已收录同类工具，可按分类对比。