关于PhiPsi

PhiPsi是基于Fortran编写的有限元和扩展有限元计算固体力学程序. 由于扩展有限元法一般采用水平集函数φ和ψ描述裂缝面，此外 φ和ψ还在塑性力学中用来表示内摩擦角和剪胀角，故取名PhiPsi. 关于PhiPsi的应用实例，请前往 Applications页面查看. 此外，您可从Downloads页面下载编译好的Windows平台下的PhiPsi、PhiPsi Fortran源代码、Matlab后处理程序源代码、PPView以及其他工具程序. 欢迎大家与作者讨论PhiPsi相关或无关的计算固体力学问题.

采用Python语言开发了PPView(图形用户界面)，可直接在PPView中导入Abaqus模型、查看PhiPsi模型、编辑关键字文件、执行PhiPsi仿真、处理计算数据等. Downloads页面提供了PPView下载链接（支持Windows 10 、Windows 11）: 最新版PPView下载链接.

Please cite the papers listed on this page if the PhiPsi is helpful to you.

○ 支持的分析类型: 2D和3D静态问题分析，2D水力压裂分析，2D隐式动态问题分析，2D场问题（如热传导、渗流）分析，复合材料损伤（裂缝扩展、界面脱粘、离层破坏、热-力-损伤耦合分析等）.

○ 支持多达1000条裂缝的同时模拟.

○ 随机生成初始裂缝、夹杂、空缺等.

○ 支持裂缝交汇，以及裂缝与夹杂和空缺的交汇模拟.

○ 采用罚函数法计算接触问题.

○ 采用优化的Newton-Raphson算法求解非线性问题.

○ 支持稀疏矩阵存储技术.

○ 支持自由度的耦合.

○ 支持多种线性求解器，包括LAPACK, MUMPS, UMFPACK, Lis, SuperLU以及PCG-EBE

○ 支持有格式的和二进制的结果文件存储方式.

○ 支持OpenMP并行计算.

○ 支持关键字文件读取（支持参数定义和四则运算）.

○ 可视化工具 - PPView.

PhiPsi运行方法简介

PhiPsi共有两种运行方法.

(1) 方法1 - 分别采用ANSYS（或Abaqus等软件）和Matlab进行前、后处理

PhiPsi运行需要关键字文件（*.txt）和相关输入数据文件. 其中，关键字文件中定义输入文件的路径和文件名、分析类型、初始裂缝坐标等各种信息（详见PhiPsi关键字手册）. 输入数据文件对于2D问题共6个（*.node为节点坐标文件、*.elem为单元节点编号、*.focx为施加x方向载荷的节点号和载荷大小、*.focy为施加y方向载荷的节点号和载荷大小、*.boux为x方向约束节点的节点号、*.bouy为y方向约束节点的节点号），对于3D问题共8个（相比二维问题增加了*.focz和*.bouz两个文件）. PhiPsi文件类型描述和数据结构详见PhiPsi说明手册. 为了方便的利用ANSYS进行前处理，并输出PhiPsi运行所需格式的数据，编写了Ansys2PhiPsi_2D.mac和Ansys2PhiPsi_3D.mac两个宏文件，分别用于2D和3D问题ANSYS建模后的数据导出. 此外，也可以利用Abaqus建模（单击下载Abaqus inp文件到PhiPsi输入文件转换工具）.

PhiPsi运行后，首先会执行详细的数据检查. 分析完成后，输出文件保存在工作路径（work directory）下. 借助完全开源的Matlab后处理程序，可对计算结果进行分析处理，Applications页面中的相关图片均利用该后处理程序生成. 默认情况下，PhiPsi还会保存vtk格式的计算数据，可以利用Paraview进行后处理查看.

Downloads页面给出了一个简单的使用教程.

(2)方法2 - 使用PPView

采用PPView可以导入Abaqus inp模型、打开PhiPsi模型文件、修改关键字、调用PhiPsi开展计算、绘制变形网格、绘制云图等等. 单击此处下载适用于Win10和Win11的PpView 最新版PPView下载链接. 单击此处查看PPView安装说明及使用方法PPView在线帮助文档.