FEM CalculiX Trave a sbalzo 3D

From FreeCAD Documentation
Jump to: navigation, search
This page is a translated version of the page FEM CalculiX Cantilever 3D and the translation is 100% complete.

Other languages:
English • ‎español • ‎français • ‎italiano • ‎română • ‎русский

Base ExampleCommandModel.png Tutorial

Argomento
Analisi Elementi Finiti
Livello di difficoltà
Base
Tempo di esecuzione
10 minuti
Autore
Bernd
Versione di FreeCAD
0.16.6377 o superiore
File di esempio


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.

FEM example01 pic00.jpg

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.

Impostare il file di esempio

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.

FEM example01 pic01.jpg


Attivare il contenitore delle analisi

  • Per lavorare con una analisi, prima si deve attivarla.
  • Nella vista ad albero fare clic destro su Fem Analysis.png Analisi meccanica → Attiva analisi

FEM example01 pic02.jpg


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.
  • Fem Analysis.png contenitore dell'analisi
  1. FEM Solver.png un solutore
  2. FEM Material.png un materiale
  3. Fem ConstraintFixed.png un vincolo fissaggio
  4. Fem ConstraintForce.png un vincolo forza
  5. FEM Create.png un oggetto mesh FEM
  • In questo esempio sono inclusi anche i risultati quindi c'è un sesto oggetto, cioè i risultati FEM ShowResult.png.


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 FEM ShowResult.png 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 "Mostra", 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.

FEM example01 pic03.jpg


Eliminare i risultati

  • Assicurarsi che l'analisi sia attivata.
  • Per rimuovere i risultati selezionare nella barra l'icona FEM PurgeResults.png Elimina risultati

Eseguire la FEA

  • Nella vista ad albero fare doppio click sull'oggetto solver FEM Solver.png.
  • Nella finestra Azioni dell'oggetto risolutore accertarsi che sia selezionata l'analisi statica.
  • Nella stessa scheda, cliccare su "Scrivi il file .inp". Attendere che nella finestra del rapporto compaia la scritta "write completed".
  • Cliccare su "Esegui CalculiX". Poiché questa è una breve analisi dovrebbe essere eseguita in meno di un secondo.
  • Nella finestra di testo dovrebbe essere stampato a caratteri verdi "CalculiX done!" e nella riga successiva "loading result sets ..."
  • Se non ci sono dei messaggi di errore si è conclusa la prima FEA in FreeCAD.
  • Cliccare su Close nella scheda Azioni.
  • Questo dovrebbe aver creato un nuovo oggetto risultato. Abbiamo già visto come visualizzare i risultati.
  • Se si riceve un messaggio di errore "no solver binary" o simile quando si avvia l'analisi consultare la pagina FEM Install.

FEM example01 pic04.jpg

Eseguire velocemente la FEA

  • Nella vista ad albero selezionare l'oggetto risolutore FEM Solver.png dell'analisi FEM Analysis.png.
  • Nella barra degli strumenti cliccare sull'icona FEM RunCalculiXccx.png Analisi rapida.
  • Viene scritto il file Calculix di input, viene attivato Calculix e viene creato l'oggetto risultato.

Modificare la Direzione e il Valore del carico

  • Nella vista ad albero selezionare l'oggetto mesh FEM FEM Create.png e premere il tasto spazio.
  • L'oggetto mesh FEM viene nascosto, e rimane visibile solo il modello geometrico.
  • Nella vista ad albero fare doppio click sull'oggetto "Vincolo forza" per aprire la sua finestra Azioni.
  • Nella finestra Azioni cambiare il valore del carico 500000000 N = 500 MN (nella finestra Azioni l'unità di misura della forza deve essere in N)
  • Cliccare sul pulsante Direzione.
  • Sul modello geometrico Cliccare su uno dei bordi lunghi in direzione x.
  • Le frecce rosse della forza cambiano direzione e si orientano in direzione x. Esse mostrano la direzione fissata.
  • Dato che la tensione deve essere applicata nel verso opposto bisogna attivare il controllo "Reverse direction".
  • Le frecce rosse della forza cambiano il loro verso.
  • Fare clic su OK nella finestra delle Azioni.

FEM example01 pic05.jpg

  • Attivare la visibilità della mesh FEM FEM Create.png selezionandola nella vista ad albero e premendo il tasto spazio.
  • Abbiamo già visto come attivare un'analisi e come visualizzare i risultati.
  • La deformazione in direzione x dovrebbe essere di 19.05 mm.

FEM example01 pic06.jpg

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.