deepmodeling/jax-fem

解決的問題

JAX-FEM 提供了一種執行完全可微有限元素法 (FEM) 模擬的方法。這使得研究人員與工程師無需手動推導複雜的數學靈敏度，即可解決逆問題並進行設計優化（如拓撲優化）。

工作原理

該套件構建於 JAX 之上，將自動微分 (AD) 與有限元素法相結合。它支援廣泛的單元類型（2D 與 3D）和邊界條件，並與 PETSc 整合以提供求解器選項。它可以處理線性與非線性分析，包括熱方程式、彈性與塑性。

適用對象

專為在機制數據科學、結構分析與優化設計領域工作，且需要 GPU 加速的可微模擬的科學家與工程師設計。

亮點

• 可微程式設計：無需手動推導靈敏度即可解決逆問題與設計問題。
• 廣泛的物理支援：處理熱方程式、線性/超彈性以及晶體塑性。
• 多物理場能力：支援單塊式（monolithically）求解多個變數。
• 靈活的單元：支援一階與二階的 2D（四邊形/三角形）與 3D（六面體/四面體）單元。