FEAPpv Linux编译及运行方法
整理日期：2016-03-06
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1. FEAPpv简介
FEAP是由加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）开发的通用有限元程序，FEAPpv是其对应的开放源代码的个人版本。程序最初是由Robert L. Taylor教授（berkeley.edu/~rlt/）为满足教学和科研目的而编写的。与FEAPpv对应的教材为The Finite Element Method, 6th edition。
FEAPpv的功能包括：
linux终端下载软件（1）有限的单元库（与付费版本相比）和用户自定义单元。
①结构分析：弹簧-质点单元（pointnd.f）、一维-二维-三维桁架单元（trussnd.f）、二维梁单元（frame2d.f）、三维梁单元（frame3d.f）、二维壳单元（shell2d.f）、三维壳单元（shell3d.f）、二维（平面应力-平面应变-轴对称）结构单元（solid2d.f）、三维实体单元（solid3d.f）、三维四边形膜单元（membr3d）。
②热传导分析：二维热传导表面单元（convec2d.f）、三维热传导表面单元（convec3d.f）、二维热传导单元（therm2d.f）、三维热传导单元（therm3d.f）。
③用户自定义单元接口：可通过ver31\user文件夹下的elmt01.f至elmt05.f实现。
（2）少量的材料本构（与付费版本相比）和用户自定本构。
①弹性、横观各向同性、正交各向异性、超弹性（Neo-Hookean）、粘弹性、塑性（包括可用于金属材料模拟的Mises和岩土材料模拟的Drucker-Prager屈服准则和相关流动法则）、和热传导本构。这些材料相关代码都在material.f文件中。
②用户自定义材料本构关系接口：可通过ver31\user文件夹下的umati1.f至umati5.f和umatl1.f 至umatl5.f实现。
（3）云图输出功能。
相关程序在ver31\plot文件夹下。
FEAPpv的用法：用户编写输入文件，在终端中通过feappv命令激活程序，并读入输入文件，程序运行完毕后保存输出文件、并根据输入文件中的plot语句绘制相关图形。以下内容为上的输入
文件示例（Iblock，该示例计算一个二维平面应变块体受拉变形问题）：
feap * * test on solution      !项目名称定义
0 0 0 2 2 4                !问题描述，6个数字的含义分别是：节点数目、单元数目、材料种类、维度、每个节点的
!未知量数目、每个单元的最大节点数目。由于程序可自动识别，所以1-3个数字可设为0 block                          !建模及单元划分（规则网格可直接用block命令形成）
cart 4 4                    !笛卡尔坐标系下4x4=16单元模型
1 0 0                      !模型几何坐标定义
2 5 0
3 5 5
4 0 5
ebou                          !边界条件定义
1 0 1 0                      !给x=0的节点施加x方向的位移约束
2 0 0 1                      !给y=0的节点施加y方向的位移约束
forc                          !节点载荷(施加到24,25号节点上)
24 0  0 10
25 0  0 10
mate 1                        !材料参数定义
solid                              !实体单元
elastic isotropic  1000  0.25    !弹性模量和泊松比
end
batch                            !进入求解设置
loop,,2                        !通过两次Newton迭代求解（由于该问题是线性的，所以两次Newton迭代即可
收敛）    tang,,1                      !形成切线刚度矩阵、残差向量、并求解，等价于TANG+FORM+SOLVe三个命令的组合  next
disp,all                        !保存所有位移值
stre all                        !保存所有应力值
reac all                        !保存所有节点反力值
plot cont 2                    !激活y方向位移云图的绘制
plot load                      !激活载荷的绘制
plot boun                      !激活边界条件的绘制
end
inter
stop
本文详细说明FEAPpv在Linuxmint（基于Ubuntu的Linux发行版，本文档完全适用于Ubuntu）下的编译和运行方法。关于FEAPpv输入文件的编写，可参考帮助手册，其中有非常详细的说明。
相关连接：
（1）FEAPpv下载地址：berkeley.edu/projects/feap/feappv/
（2）FEAPpv官方论坛（有问题可在此论坛提问，有时候Taylor教授会亲自回答问题）：
feap.berkeley.edu/forum/index.php?board=9.0
2. FEAPpv在Linux下的编译方法（以Linuxmint 17.3为例）
（1）通过浏览器从伯克利上下载源文件，下载后的文件默认存放路径是“下载”文件夹（或
Download文件夹）。
（2）在用户主文件夹（本文对应的是shi-linux-mint，位于home文件夹下）下新建Programming文件夹（可以为任意名称，但本文以Programming文件夹来演示），将下载的源文件拷贝至其中。
（3）打开终端（Ctrl + Alt + T），输入以下命令定位到Programming文件夹（再次提醒：其中“shi-linux-mint”是用户主文件夹名称，需根据你情况修改）：
终端输入：cd /home/shi-linux-mint/Programming
（4）解压feappv31.zip
终端输入：unzip feappv31.zip
（5）安装编译所必须的相关文件、gfortran编译器以及GUI显示相关的软件包终端输入：sudo apt-get install build-essential
终端输入：sudo apt-get install gfortran
终端输入：sudo apt-get install xfonts-100dpi  && sudo apt-get install xfonts-75dpi
（6）定位到解压出来的ver31文件夹
终端输入：cd ver31
（7）设定环境变量，以便告诉编译器资源文件所在位置
终端输入：export FEAPPVHOME3_1=/home/shi-linux-mint/Programming/ver31
注意：等号两边不能有空格！
（8）编译
终端输入：make install
编译时间约1分钟，编译结束后可得到目标文件Feappv.a，大小约为3.3MB，如下图所示。
3. Linux下FEAPpv的运行实例
（1）从下载示例输入文件Iblock，拷贝到ver31下的main文件夹中。
（2）定位到main文件夹
终端输入：cd main
（3）运行feappv
终端输入：./feappv
注意以上命令左边的“.”
之后会出现以下字符型软件界面：
（4）输入输出文件定义
Input Data处输入：Iblock，“回车”
Output Data处直接“回车”，程序默认生成名为Oblock的输出文件，当然此处也可自已命名输出文件。
Restart Read处直接“回车”即可。
Restart Save处直接“回车”即可。
最后输入“y”确定。
计算结果存储在Oblock中，y方向的位移云图：

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