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.



Requisiti

 * FreeCAD versione = 0.16.6377 o superiore.
 * La versione può essere verificata nel menu Aiuto -> Informazioni su FreeCAD. Il numero di revisione deve essere superiore a 6377
 * Per caricare il file di esempio non è necessario nessun altro software esterno, e neppure per visualizzare la mesh o la geometria, o per visualizzare i risultati.
 * Per poter rieseguire l'analisi FEA è necessario che il software risolutore Calculix sia installato. Probabilmente il risolutore è già stato installato con FreeCAD. Se non è installato vedere la pagina Installare FEM.

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 con le operazioni successive succede di rovinare o eliminare alcune geometrie, vincoli, o risultati, basta ripetere semplicemente i passaggi precedenti.



Attivare il contenitore delle analisi

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



Analysis container and its objects

 * If the analysis is activated FreeCAD itself will change the current workbench to FEM.
 * There are at least the 5 objects needed to make an static mechanical analysis.
 * [[Image:FEM_Analysis.png|32px]] analysis container
 * 1) [[Image:FEM_Solver.png|32px]] a solver
 * 2) [[Image:FEM_Material.png|32px]] a material
 * 3) [[Image:FEM_FixedConstraint.png|32px]] a fixed constraint
 * 4) [[Image:FEM_ForceConstraint.png|32px]] a force constraint
 * 5) [[Image:FEM_Create.png|32px]] a FEM mesh
 * Since in the example here the results are included as well there is a sixth object, the results [[Image:FEM ShowResult.png|32px]].

Visualizing Results

 * Be sure the analysis is activated.
 * Be sure the analysis still contains the result object, if not just reload the example file.
 * Click in icon toolbar on [[Image:FEM ShowResult.png|32px]] Show result
 * In task window choose z-Displacement. It shows -88.443 mm in negative z-direction.
 * This makes sense since the force is in negative z-direction as well.
 * Activate the check box besides the bottom slider of displacement show.
 * The slider can be used to alter the mesh to view the deformation in a simplified manner.
 * Choose among the different Result types to view all in the GUI available result types.



Purging Results

 * Be sure the analysis is activated.
 * To remove the results select in the icon toolbar [[Image:FEM_PurgeResults.png|32px]] Purge results

Running the FEA

 * In Tree view double click on the solver object [[Image:FEM_Solver.png|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.png|32px]] of the analysis [[Image:FEM_Analysis.png|32px]].
 * In the icon toolbar click on  [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|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_Create.png|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_Create.png|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.



Cos'altro ?

 * Il flusso di lavoro di base per il Modulo FEM è finito.
 * Ora si è pronti per eseguire il secondo Tutorial di FEM.
 * Creeremo da soli un Calculix di una trave a sbalzo e confronteremo i risultati con la teoria delle travi.