11 feb. 2011

Programas para ingeniería y ciencias en Linux


 

Te proponemos algunos programas que se suelen usar en universidades y empresas. La mayoría se dedican a resolver cálculos matemáticos, mientras que otros están enfocados a ramas más técnicas como la termodinámica, electrónica o el cálculo estructural.


Para matemáticas recomiendo utilizar Mathematica 8 (es el mejor), publiqué una entrada sobre este programa en el blog.

De todas formas también están estos:


1. Matlab para Linux / Unix
www.mathworks.com
Este programa no es software libre, pero muchas veces es imprescindible. Realiza cálculos matemáticos, tanto analíticos como numéricos, permitiendo resolver sistemas de ecuaciones, matrices, representar funciones y bastantes cosas más. Una de sus ventajas es que puedes crear scrips que implementen algoritmos y funciones nuevas.

La versión para Linux incluye también complementos como Simulink, con el cual se pueden hacer ensayos virtuales de sistemas, diagramas de Bode, Nyquist y muchas otras cosas. Se suele usar en ingenierías y carreras científicas.

Ejemplo de ensayo con Simulink:



2. Maple
www.maplesoft.com
Maple también tiene versión para Linux (y tampoco es software libre). Es un programa similar a Matlab que tiene funciones parecidas. Ambos se suelen usar indistintamente.

Resuelve sistemas de ecuaciones complicados mediante cálculos numéricos e iteraciones, realiza operaciones con matrices, programa algoritmos personalizados, dibuja gráficas y funciones de dos o más variables, resuelve ecuaciones diferenciales y muchas cosas más.

3. Scilab

Scilab es un programa matemático complejo libre similar a Matlab, si bien no lo llega a alcanzar, hay muchas tareas para las que sirve perfectamente. Puedes programas algoritmos, representar funciones y hacer multitud de tareas.


4. Octave y QtOctave

Octave es otra alternativa libre a Matlab. QtOctave es un front-end para Octave, que sirve para simplificar el trabajo, implementando menús contextuales para las tareas mas comunes, evitando así que se tengan que programas manualmente.


5. EES en Linux
www.fchart.com
Este programa sirve para resolver mediante métodos numéricos, iterando y buscando el resultado por aproximación, sistemas de ecuaciones diferenciales que no se podrían resolver analíticamente de otra forma. Se suele usar este programa cuando tienes muchas ecuaciones y las demás aplicaciones no pueden darte resultados excatos para ese sistema.

Para instalar en Linux el programa EES (Engineering Equation Solver) debes descargarte su versión para Windows e instalarlo de forma tradicional usando las librerías de Wine. (Recuerda que con Wine tienes la posibilidad de instalar en Linux la mayoria de programas de Windows, lo cual es muy útil para aplicaciones no muy extendidas como esta que no tienen versión para Linux. Para instalar Wine en Ubuntu ve a Aplicaciones > Añadir > Wine).


Es uno de los muchos simuladores de circuitos eléctricos y electrónicos que te puedes encontrar.

Resuelve los sistemas de ecuaciones internos para comprobar que el circuito funcione y darte la información detallada de las intensidades y tensiones que pasan por cada cable y en cada nudo. En el caso de diseñar componentes electrónicos tienes la posibilidad de trabajar con circuitos digitales y salidas binarias.

Tienes más simuladores para analizar circuitos en nuestro articulo sobre simuladores eléctricos y electrónicos para Linux.


7. AMEB en Linux
www.upct.es/~deyc/software/ameb/index.html
Este programa gratuito está dedicado a la elasticidad y resistencia de materiales. Permite dibujar y calcular estructuras de barras y celosías con cargas puntuales o distribuidas, condiciones de contorno y unas propiedades que definan el material y la forma de cada barra.

No necesita instalación, para usarlo debes descargartelo desde su página web, descomprimir el archivo zip y ejecutar el programa con Wine. Una vez en la ventana principal el la parte de la izquierda puedes definir la estructura (colocación de los puntos, barras, propiedades de los materiales, ligaduras, rótulas...). Pulsando el botón Analizar te calculará los esfuerzos y deformaciones de la estructura, que podrás ver dibujados en la parte de la derecha de la ventana en un diagrama de esfuerzos (axiales, cortantes y momentos). En la parte de abajo de la ventana puedes ver los datos numéricos de las tensiones y deformaciones de cada barra.

Los archivos que guarda el programa son simples documentos de texto. Para abrir o guardar un archivo lo más fácil es copiar su contenido y pegarlo en la ventana del programa. Además AMEB incluye abundantes ejemplos de estructuras ya hechas para que puedas aprender a usarlo sin necesidad de ninguna guia.



Otros programas:

· Euler: Sirve para hacer cálculos, usar vectores y matrices, dibujar funciones, programar algoritmos y mucho más... http://euler.sourceforge.net

· Genius: Aplicación avanzada para hacer cálculos y algoritmos complejos (similar a Matlab). Permite resolver sistemas de ecuaciones, realizar cuentas, cálculos y programar algoritmos a medida. Más información en http://linexedu.educarex.es/index.php/Genius

· Termograf: Usado en la rama de la termodinámica, te permite dibujar ciclos termodinámicos de trabajo y frigoríficos, calcular el calor generado, la energía obtenida, entropía, exergía destruida, etc... Además tiene una amplia base de datos con todos los líquidos y sustancias de trabajo que se emplean habitualmente. Descárgalo en http://termograf.unizar.es

· Electric CAD System: Simulador de circuitos eléctricos. Su web: www.gnu.org/software/electric

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