为机械工程带来开源
raybet雷竞技ios下载博世研究博客|作者:约翰内斯·米勒,丹尼尔·克里斯托弗·克洛特,2021-05-05
用于机械工程任务的软件,如有限单元法(FEM),通常是大型、封闭、沉重且通常非常昂贵的软件包。在许多情况下,它不允许您执行您自己发明的工作流和计算方法。相比之下,在计算机科学和机器学习领域,软件解决方案通常是开源软件,免费且可自由调整。
我们在机械工程上不能做同样的事情吗?难道不可能有一个由学术界和商业公司的人组成的社区,共同为机械工程创建和开发软件解决方案吗?总得有人开始吧。为什么不是我们?
机械工程专业的变化
当你想到过去的机械工程师时,你可能会想象一个穿着白大褂的中年男人站在画板前,口袋里揣着一支铅笔和一个计算棒。今天,这一切都改变了。连帽衫和t恤已经取代了白色外套或西装领带,成为了常态。越来越多的妇女在这一领域工作。
绘图板和计算条已经完全从我们的职业中消失了。它们已经被CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助工程)工具所取代。因为我们是工程师而不是程序员,所以这些工具拥有和其他非编程软件一样的用户界面。你打开程序,选择“文件→打开”开始你的工作。
这有一个主要的缺点,那就是几乎不可能做软件制造商没有预见到的事情。2008年我刚加入博世时,我记得的第一件事就是我们部门正在开发先进的计算方法,但没有软件开发专业知识,我们几乎无法让我们的模型raybet雷竞技ios下载适用于日常工程任务。将它们集成到常用的工具链中是根本不可能的。
pyLife,一个新的计算方法的开源基础
这种情况必须改变。因此,我们决定学习将我们正在开发的计算方法转化为实际可用的软件所需的技能。事实证明,博世的其他同事也面临着同样的困难。raybet雷竞技ios下载为了避免重复的工作,我们决定把常用的代码放到一个库中——pyLife就诞生了。pyLife是一个python包,它实现了常用的函数来估计组件的使用寿命,因此得名。我们相信……的力量开源以及随之而来的所有好处,比如与博世内外同事的合作。raybet雷竞技ios下载因此,我们决定将pyLife作为一个开源项目发布。
这意味着现在每个人都被邀请来测试、使用和改进pyLife(详见下文)。其中包括疲劳数据分析、应力张量分析和使用寿命估计等模块。此外,我们寻求使数据交换与其他CAE工具尽可能顺利。广泛使用的CAE工具通常有专有接口,这意味着我们不能在pyLife中实现它们。但是,我们已经为new设置了基本的导入功能VMAP标准.
pyLife组件已成功应用于博世内部的多个业务部门。raybet雷竞技ios下载从开源的角度来看,更重要的是,贡献者的名单正在增长。我们与博世在匈牙利布达佩斯的软件专家进行了卓有成效的合作。raybet雷竞技ios下载学生们也将pyLife作为他们毕业论文的一部分。现在,我们也期待着与外部合作伙伴合作。
谁从pyLife中受益?
研究人员
一个可以直接使用pyLife的群体是像我们这样的研究人员,他们想在使用寿命估计中尝试新的计算方法。pyLife作为一个基础,允许他们在现实生活中更容易地测试和使用他们开发的方法。它还允许他们与其他机构和公司的同事讨论他们的工作,并对其进行审查和改进。
大学教师
对于大学教师来说,pyLife是在机械工程领域教授技术内容和使用最先进的软件开发的完美结合。当他们在黑板上教授教科书的计算方法时,他们可以给学生一个练习,让他们做实际的计算或使用pyLife实现变量。更高级的学生可以在pyLife上实现他们最终论文的计算方法,并收到来自社区的即时反馈。
咨询工程师
咨询工程师可以使用pyLife以透明的方式执行计算。他们甚至可以根据客户的特殊需求修改算法。
软件制造商
软件制造商可以在pyLife上构建他们的软件包,或者在他们的软件中使用pyLife的部分内容。也许更有趣的是,可以选择在他们的软件和pyLife之间设计接口,使他们的客户能够在复杂的定制自动化工具链中平滑地集成他们的专业软件。
标准化委员会
发布计算指南的标准化委员会可以在pyLife中提供经过测试的指南参考实现,从而鼓励工程师和软件制造商更快地适应新的指南。
如何使用pyLife,如何为它做贡献
与大多数开源项目一样,pyLife托管在GitHub上raybet雷竞技ios下载博世的研究组织.要阅读文档,可以查看文档页面.演示pyLife功能的Jupyter笔记本可用于测试目的。
请通过我们的网站与我们联系讨论页面.像每个严肃的开源项目一样,我们欢迎反馈和贡献。
让我们一起推动机械工程开源的发展。
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作者:约翰内斯·米勒
Johannes是一名材料研究工程师,对编程,尤其是开源软件有着极大的热情。他在博世的主要任务是在博世研究院开发raybet雷竞技ios下载的材料模型、寿命评估计算和生产中的人工智能方法的高效和可持续的软件实现。
作者:Daniel Christopher Kreuter
丹尼尔喜欢用社交的方式编码。研究工程师在可靠性和持久性领域实现代码项目和软件部署。
他拥有应用力学的科学背景,致力于振动信号数据驱动方法的研究。