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GeoDict_Base基础包功能模块

作为"数字材料实验室"的基石，GeoDict Base不仅提供了直观易用的图形界面、强大的可视化渲染引擎与灵活的模型编辑工具，更通过GeoLab、GeoPy、GeoDexcel等自动化与接口模块，将GeoDict与MATLAB®、Python、Microsoft Excel®等常用研发工具紧密衔接，帮助用户轻松实现参数化研究、批量仿真与结果后处理的自动化，大幅提升材料研发的效率与可重复性。GeoDict Base是运行所有GeoDict模块不可或缺的基础环境，用户可在此基础上根据具体研发需求，灵活选配材料分析、材料建模及仿真预测等各类专业模块。

所属分类：

GeoDict材料数字化设计与仿真软件

GeoDict模块：导入、IPIA、建模、仿真、导出等

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基础软件包功能模块

GeoDict Base——"数字材料实验室"的基石

GeoDict Base 是"数字材料实验室"的基础,通过其中集成的多个模块,为 GeoDict 的所有应用场景提供核心的基本功能。

GeoDict Base 中集成的功能强大的模块,可以基于导入的数据生成复杂的材料模型,支持以交互方式对模型进行编辑,并在完成仿真计算后,以逼真的效果对结果进行可视化呈现,便于展示。得益于与 Matlab®、Python® 及 Microsoft Excel® 的接口,GeoDict 能够无缝集成到用户已有的研发流程中;此外,基于 Python 的自动化接口还可对正在运行的 GeoDict 工作流程实现完全控制与优化。

GeoDict Base 为材料分析、研究与开发提供了一个用户友好的操作环境。用户可根据自身具体的应用需求,对 GeoDict Base 进行定制与扩展,搭配专门的图像处理与图像分析模块、材料分析模块、材料建模模块以及性能计算与预测模块,构建出量身定制的完整解决方案。

GeoDict Base 的基本特点

结构清晰、界面友好的图形用户界面(GUI);
基于光线投射(Raycaster)的渲染引擎,可对材料模型与仿真结果进行快速、高级的二维及三维可视化呈现;
体素级与解析对象编辑工具,可对材料模型进行体素级或对象级的交互式精细调整,便于三维模型的灵活修改;
图像与视频采集处理工具,可对材料模型及仿真结果的图像进行专业编辑,并制作精美的视频演示;
脚本接口,支持与 Python 及 MATLAB® 对接,实现流程自动化,并将 GeoDict 无缝融入已有的工作流程。

GeoDict Base 中集成的模块

GeoDict Base 中集成了以下六个核心模块,涵盖三维模型的手动构建与编辑、图层组合,以及与 MATLAB®、Python、Microsoft Excel® 的自动化与后处理接口。

GadGeo — 手动构建与编辑材料模型

支持以三维图像及解析对象数据的形式,对材料模型进行手动构建与编辑。作为 GeoDict 面向微结构的"计算机辅助设计"(CAD)工具,GadGeo 可对球体、圆柱体等解析对象(GAD)进行自由添加、编辑与删除,近乎无限地按需定制几何模型,并精细控制模型的体素化过程。

ProcessGeo — 三维材料模型的修改与变换

支持对三维材料模型进行修改与变换,包括净化(cleanse)、重新缩放(rescale)、膨胀(dilate)、添加粘结剂(add binder)、压缩(compress)、重新指定(reassign)、调整尺寸(resize)等多种操作,帮助用户对导入或生成的模型进行针对性优化,使其更精准地满足研究、开发或仿真需求。

LayerGeo — 三维材料模型的层叠与组合

支持对三维材料模型进行层叠(layering)与组合(combination),可将两个或多个三维几何模型通过连接、相加、相减等方式组合为复杂的多相结构,广泛用于搭建多层滤材、层压复合材料及其他多组分材料模型。

GadGeo、ProcessGeo、LayerGeo 的详细功能介绍，请参阅覃思科技官网《材料建模系列模块》（https://www.tansi.com.cn/product_detail/63.html ）。

GeoLab — MATLAB® 接口

GeoLab 是一套由 MATLAB 函数与脚本组成的工具集,可从 MATLAB 中运行 GeoDict,并在 MATLAB 中对 GeoDict 的仿真结果做进一步处理。GeoLab 为在 MATLAB 中实现的问题与 GeoDict 之间架起了便捷的桥梁,使用户能够自动调用 GeoDict 中已有的众多功能。一个典型的应用实例是 PleatLab——由 Fraunhofer ITWM 与南希大学(University of Nancy)共同开发,用于滤芯褶皱深层过滤研究项目。

与 GeoDict 各模块类似,GeoLab 也按文件夹组织:所有用于从 MATLAB 控制 GeoDict 的文件均集中存放于 BaseLab 文件夹中。借助 GeoLab,GeoDict 的宏文件(GDT、GAD、leS、g32 等 GeoDict 格式文件)可以在 MATLAB 中加载并编辑,所有参数均可修改,新的宏文件也可基于已有模板创建,并自动交由 GeoDict 执行。这一自动化能力尤其适用于运行不同参数设置下的仿真研究,以及在 MATLAB 中直接对仿真结果进行材料性能优化分析。GeoLab 是 GeoDict Base 许可中包含的基础模块。

GeoPy — 基于 Python 的自动化接口

GeoPy 是 GeoDict 中基于 Python(3.6)的自动化接口,可对正在运行的 GeoDict 流程实现完全控制。GeoPy 并不局限于特定模块——GeoDict 中其他各模块的功能均可通过 GeoPy 轻松实现自动化操作。

GeoPy 旨在取代传统的 GeoDict GMC 宏语言,用户可直接在 GeoDict 图形界面中录制并执行 GeoPy 脚本,录制得到的脚本还可进一步扩展,实现完全自定义的前处理、后处理及流程自动化。典型应用场景包括:进行参数化研究(例如对不同孔隙率的材料建模、执行仿真并汇总渗透率等结果)、自动化仿真工作流程(例如从服务器下载材料 CT 数据、执行仿真、上传结果数据),以及将仿真结果数据存入数据库(如 SQL 数据库)等。

GeoPy 脚本可完整访问标准 Python 库(包括文件与网络输入输出),并提供以下 GeoDict 专用接口:执行任意 GeoDict 命令(如数据导入、结构生成、仿真及结构修改)、打开 GeoDict 结果文件(GDR)以提取并汇总多次仿真运行的结果(如孔径分布、过滤效率、力学刚度张量等)、直接访问当前加载的体素几何及仿真解场数据(如流场、应力/应变张量场、颗粒轨迹等)以对模型数据与仿真结果进行任意分析、通过自定义图形对话框为用户脚本提供易用的参数设置界面、生成 PowerPoint 演示文稿或 Excel 文件形式的报告,并借助 NumPy 库实现对模型与结果数据的高效数值运算,以及借助 Matplotlib 库实现完全自定义、高质量的图表生成。GeoPy 是 GeoDict Base 许可中包含的基础模块。

GeoDexcel — Microsoft Excel® 接口

GeoDexcel 可借助 Microsoft Excel® 对 GeoDict 的仿真结果进行详细的后处理与深入分析。GeoDexcel 能够自动将 GeoDict 各模块生成的结果文件(*.gdr)加载到 Excel® 电子表格中;针对许多 GeoDict 模块(例如 FilterDict),GeoDexcel 还提供预设图表,便于以图形化方式直观呈现结果特征。此外,GeoDexcel 还支持在同一份 Excel® 电子表格中,对不同结构模型的结果进行自动比较与后处理。使用 GeoDexcel 需要计算机中安装 Microsoft Excel®(2007 或更高版本)。

典型应用场景

过滤应用:通过绘制过滤效率图表并比较压降变化曲线,对不同滤材进行比较与排序;
电池研究:对比研究不同电极材料的孔径分布差异;
油气行业:为数字岩心分析工作流程生成 Microsoft Excel® 报告。

GeoDexcel 支持将 GeoDict 结果文件中的全部数据加载至 Excel®,使 Microsoft Excel® 的各类数据分析与后处理功能均可用于 GeoDict 结果的处理,该导出过程还可通过脚本自动完成,并自动保存 Excel® 文件。针对多个 GeoDict 模块,GeoDexcel 提供了专门的后处理方案,例如:FilterDict 的过滤效率图表、颗粒沉积图表及滤芯寿命仿真中的压降演变图表;FlowDict 中不同流动实验结果的整合,以及所选流动方向平均流速的对比绘图;MatDict 的固相体积分数(SVF)绘图及组分分析等。GeoDexcel 是 GeoDict Base 许可中包含的基础模块。

结语

如您希望进一步了解GeoDict Base基础功能的具体应用，或希望获取免费试用许可，欢迎联系覃思科技，我们将根据您的实际需求提供专业的技术支持与解决方案建议。

具有钢结构工程专业承包二级资质、建筑工程施工总承包贰级资质；公司主营产品包括重钢、轻钢、网架及檩条、彩钢板等钢结构产品；近年来，公司承接了国内外大型结构件、桥梁、车库、标准化厂房等具有较大影响力的一系列项目；产品远销白俄罗斯、赞比亚、印尼等国家，得到了一致好评。

关键词： GeoDict_Base基础包功能模块