FEM CalculiX Cantilever 3D/it

Introduzione
Questo esempio ha lo scopo di mostrare come appare una semplice analisi degli elementi finiti (FEA) e in che modo i risultati possono essere visualizzati nel modulo FEM di FreeCAD. Viene mostrato come attivare una FEA e come modificare il valore e la direzione del carico. Inoltre, poiché il file di esempio è fornito con tutte le installazioni di FreeCAD, è facile verificare se il modulo FEM è impostato correttamente.



Requirements

 * FreeCAD version = 0.16.6377 or above.
 * This could be checked at the menu Help --> about FreeCAD. The Revision number has to be higher than 6377
 * No external software is needed for loading the example file, viewing the mesh and geometry as well as for visualizing the results.
 * For rerunning the FEA the solver software CalculiX has to be installed on your computer. Probably the solver has been installed together with FreeCAD already. If the solver CalculiX is not installed see FEM Install.

Caricare l'ambiente Start

 * Avviare FreeCAD
 * L'ambiente Start dovrebbe essere caricato

Caricare il file di esempio

 * Andare ai progetti di esempio e fare clic su "Carica un esempio di analisi FEM"
 * Se a causa di operazioni successive alcune geometrie, vincoli, o risultati sono rovinati o eliminati, basta ripetere semplicemente i passaggi precedenti.



Attivare il contenitore delle analisi

 * Per lavorare con una analisi, si deve prima attivare l'analisi.
 * Nella vista ad albero fare clic destro su [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]] Analisi meccanica --> Attiva analisi



Il contenitore Analisi e suoi oggetti

 * Se viene attivata l'analisi FreeCAD cambia l'ambiente corrente in FEM.
 * Per eseguire un'analisi meccanica statica sono necessari almeno 5 oggetti.
 * [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]] contenitore dell'analisi
 * 1) [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] un solutore
 * 2) [[Image:Fem_Material.svg|32px]] un materiale
 * 3) [[Image:Fem_ConstraintFixed.svg|32px]] un vincolo fissaggio
 * 4) [[Image:Fem_ConstraintForce.svg|32px]] un vincolo forza
 * 5) [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] un oggetto mesh FEM
 * Dato che in questo esempio sono inclusi i risultati quindi c'è un sesto oggetto, i risultati [[Image:Fem_Result.svg|32px]].

Visualizzare i risultati

 * Assicurarsi che l'analisi sia attivata.
 * Assicurarsi che l'analisi contenga ancora l'oggetto risultato, altrimenti basta ricaricare il file di esempio.
 * Nella barra degli strumenti fare clic sull'icona [[Image:Fem_Result.svg|32px]] Mostra risultati
 * Nella scheda Azioni scegliere z-Displacement. Mostra -88.443 mm nella direzione z negativo.
 * Questo ha senso dal momento che anche la forza è in direzione Z negativo.
 * Attivare la casella di controllo a fianco del cursore in basso per visualizzare lo spostamento.
 * Il cursore può essere utilizzato per modificare la mesh e visualizzare la deformazione in modo semplificato.
 * Scegliere tra i diversi tipi di risultati per vedere nella GUI tutti i tipi di risultati disponibili.



Eliminare i risultati

 * Assicurarsi che l'analisi sia attivata.
 * Per rimuovere i risultati selezionare nella barra l'icona [[Image:Fem_PurgeResults.png|32px]] Elimina risultati

Running the FEA

 * In Tree view double click on the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]].
 * In task window of the solver object make sure static analysis is selected.
 * Click on write .inp file in the same task window. Watch the log window until it prints "write completed."
 * Click on Run CalculiX. Since this is a very small analysis it should take less than a second to run.
 * In the text window it should print in green letters "CalculiX done!" and in the next line "loading result sets ..."
 * You just have finished your first FEA in FreeCAD if there has not been any error message.
 * Click on Close in the task window.
 * A new result object should be created. You know how to visualize the results already.
 * If you get an error message no solver binary or similar when triggering the analysis check FEM Install.



Running the FEA the fast Way

 * In tree view select the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] of the analysis [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]].
 * In the icon toolbar click on  [[Image:Fem_QuickAnalysis.svg|32px]] Quick Analysis.
 * The Calculix input file will be written, CalculiX will be triggered and the result object should be created.

Changing Load Direction and Load Value

 * In tree view select the FEM mesh object [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] and press the space key.
 * The visibility of the FEM mesh will be turned off. The geometrical model is still visible.
 * In tree view double click on the force constraint object to open its task window.
 * In the task window change the load value to 500000000 N = 500 MN (force unit in task window has to be in N)
 * Click on Button Direction.
 * On the geometrical model click on on of the long edges in x-direction.
 * The red arrows of the force will change their direction in x-direction. They show to the fixed direction.
 * Since tension should be applied to the box the Reverse Direction needs to be triggered by clicking on it.
 * The red arrows of the force will change their direction.
 * Click on OK in task window.
 * Turn the visibility of the FEM mesh [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] on by selecting it in tree view and pressing the space key.
 * You know how to trigger an analysis and how to visualize results already.
 * The deformation in x-direction should be 19.05 mm.



What next ?

 * We are now finished with the basic workflow for the FEM Module.
 * You are now prepared to do the second FEM tutorial.
 * We will create the CalculiX cantilever by ourselves and compare the results with the beam theory.