现有的商业有限元软件ansys、MSC marc等比较昂贵，我们可以选用sfepy来进行有限元分析，其官方网站如下：

SfePy: Simple Finite Elements in Python​sfepy.org

使用sfepy首先要安装，为了减少麻烦，建议用anaconda集成环境来安装，具体如下步骤(注意，不要用docker或者wsl，否则用mayavi显示vtk文件时会出问题，但是，如果不需要postproc，那么无所谓)：

1、安装anaconda或miniconda，对于国内的开发者，推荐清华的源：

Tsinghua Open Source Mirror​mirror.tuna.tsinghua.edu.cn

可以先到：Tsinghua Open Source Mirror​mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn

下载最新的版本(这里推荐miniconda，没那么多杂七杂八的东西)，安装；

2、为了下载速度，国内的开发者建议修改conda的仓库，如上的清华网页注明了方法，这里说明一下，对于windows下的环境，.condarc是在当前用户的目录下， 比如，如果用户名是xxx，则在C:\Users\xxx目录下，如果这个位置没有，那么就自己建立一个。

如果是linux环境中，则是在~\.condarc文件，没有就自己建一个。

然后把下面的内容复制黏贴到.condarc中：

channels:

- defaults

show_channel_urls: true

default_channels:

- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main

- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free

- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r

custom_channels:

conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

msys2: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

bioconda: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

menpo: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

simpleitk: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

3、建立conda环境，我们暂取名为fem，大家可以自己取合适的，然后安装相关的模块，注意几个版本必须取特定 的:

conda create -n fem

conda activate fem

conda config --add channels conda-forge

conda install -y sfepy python=3.6 scipy=1.2 mayavi wxpython ipython

上面的conda config --add channels conda-forge是加入特定的下载仓库，否则没法找到sfepy。

--------------------2020-5-27 添加修改 ---------------------------

现在可以安装python3.7版本了。

---------------------------------------------------------------------

另外，再说一次，mayavi和wxpython是为了显示postproc的内容，如果你不需要，可以不安装，这样麻烦会少很多。

一旦安装完成，就可以用了。

4、测试安装是否成功：

为了测试所有功能是否都成功安装，可以如下设置：

首先，进入python环境 ，找到sfepy的示例所在目录:

>>python

Python 3.6.7 (default, Jul 2 2019, 02:21:41) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>>import sfepy

>>>print(sfepy.data_dir)

C:\Users\xxx\.conda\envs\fem\lib\site-packages\sfepy

>>>quit()

上面的C:\Users\xxx\.conda\envs\fem\lib\site-packages\sfepy就是sfepy的安装目录，这里xxx是你自己用户名。

然后建立一个项目目录，把示例目录里的一个示例程序复制过来：

mkdir demo1

cd demo1

copy C:\Users\xxx\.conda\envs\fem\lib\site-packages\sfepy\examples\diffusion\poisson_short_syntax.py .

对于linux系统，把copy命令改为cp。

然后运行sfepy-run命令进行分析：

>>sfepy-run simple poisson_short_syntax.py

sfepy: left over: ['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__file__', '__cached__', '__builtins__', 'absolute_import', 'data_dir', 'verbose', '_filename']

sfepy: reading mesh [line2, tri3, quad4, tetra4, hexa8] (C:\Users\xxx\.conda\envs\fem\lib\site-packages\sfepy\meshes\3d\cylinder.mesh)...

sfepy: ...done in 0.01 s

sfepy: creating regions...

sfepy: Omega

sfepy: Gamma_Left

sfepy: Gamma_Right

sfepy: ...done in 0.02 s

sfepy: equation "Temperature":

sfepy: dw_laplace.i.Omega( coef.val, s, t ) = 0

sfepy: using solvers:

ts: no ts

nls: newton

ls: ls

sfepy: updating variables...

sfepy: ...done

sfepy: setting up dof connectivities...

sfepy: ...done in 0.00 s

sfepy: matrix shape: (300, 300)

sfepy: assembling matrix graph...

sfepy: ...done in 0.00 s

sfepy: matrix structural nonzeros: 3538 (3.93e-02% fill)

sfepy: updating variables...

sfepy: ...done

sfepy: updating materials...

sfepy: coef

sfepy: ...done in 0.01 s

sfepy: nls: iter: 0, residual: 1.176265e-01 (rel: 1.000000e+00)

sfepy: residual: 0.05 [s]

sfepy: matrix: 0.00 [s]

sfepy: solve: 0.01 [s]

sfepy: nls: iter: 1, residual: 1.927999e-16 (rel: 1.639085e-15)

sfepy: solved in 1 steps in 0.10 seconds

最后，如果成功的话，应该生成cylinder.vtk文件，可以用mayavi进行后处理显示：

sfepy-run postproc cylinder.vtk

sfepy: reading mesh [line2, tri3, quad4, tetra4, hexa8] (cylinder.vtk)...

sfepy: ...done in 0.02 s

sfepy: point scalars t at [-0.05 -0.02 0. ]

sfepy: range: -2.00e+00 2.00e+00 l2 norm range: 1.06e-02 2.00e+00

注意，中间如果停顿的话，直接按回车就可以了。

如果成功，会弹出mayavi的窗口，显示如下：