FEM Module

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Workbench FEM.svg

Introduction

L'atelier FEM fournit un flux de travail moderne d'analyse par éléments finis (FEA) pour FreeCAD. Cela signifie principalement que tous les outils permettant d'effectuer une analyse sont combinés dans une seule interface utilisateur graphique (GUI).

FemWorkbench.jpg

Flux de travail

Les étapes pour effectuer une analyse d’éléments finis sont les suivantes:

  1. Prétraitement: configuration du problème d'analyse.
    1. Modélisation de la géométrie: création de la géométrie avec FreeCAD ou importation à partir d'une autre application.
    2. Créer une analyse.
      1. Ajout de contraintes de simulation telles que des charges et supports fixes au modèle géométrique.
      2. Ajout de matériaux aux pièces du modèle géométrique.
      3. Ajout d’un matériau au modèle d’analyse.
  2. Résolution: résoudre un système d'équations en utilisant un solveur externe depuis FreeCAD.
  3. Post-traitement: visualisation des résultats d'analyse depuis FreeCAD.

À partir des versions FreeCAD 0,15 l'atelier FEM peut être utilisé sur les plates-formes Windows, MacOSX et Linux. Étant donné que l'atelier utilise des solveurs externes, la quantité d’installation manuelle dépend du système d’exploitation utilisé. Voir la page Installation FEM pour des instructions sur la configuration des outils externes.

FEM Workbench workflow.svg

Flux de travail de l'atelier FEM; le plan de travail appelle deux programmes externes pour effectuer le maillage d'un objet solide et pour résoudre le problème des éléments finis


Menu : Modèle

  • Fem-analysis.svg Conteneur d'analyse: Crée un nouveau conteneur pour une analyse mécanique. Si un solide est sélectionné dans l'arborescence avant de cliquer dessus, la boîte de dialogue de maillage s'ouvrira.

Materiaux


Image manquante Matériau renforcé : vous permet de sélectionner des matériaux renforcés constitués d'une matrice et du renforcement issu de la base de données.

  • Arch Material Group.svg Material editor: Permet d'ouvrir l'éditeur de matériaux pour éditer des matériaux

Géométrie d'élément

Contraintes Electrostatiques

Contraintes de fluides

Contraintes mécaniques

  • Fem-constraint-fixed.svg Contrainte fixe: Utilisé pour définir une contrainte fixe sur le point/bord/face(s).
  • Fem-constraint-force.svg Contrainte de force: Utilisé pour définir une force dans [N] appliquée uniformément à une face sélectionnable dans une direction définissable.
  • Fem-constraint-selfweight.svg Contrainte de poids: Permet de définir une accélération de gravité agissant sur un modèle.

Contraintes thermiques

Menu: Maillage

Menu: Résoudre

  • Fem-solver.svg Solveur Calculix Outils CCX: Crée un nouveau solveur pour cette analyse. Dans la plupart des cas, le solveur est créé avec l'analyse.

Menu: Résultats

Menu: Utilitaires

Menu contextuel

Préférences

Informations

Les pages suivantes décrivent différents sujets de l'atelier FEM.

FEM Install pour plus d'informations sur la méthode de configuration et d'utilisation de l'atelier FEM.

FEM Mesh Pour plus d'informations à propos de FEM Mesh dans l'atelier FEM.

FEM Solver des informations supplémentaires sur les différents solveurs disponibles dans l’atelier et sur ceux qui pourraient être utilisés à l’avenir.

FEM CalculiX pour plus d’informations sur CalculiX, le solveur par défaut utilisé dans l'atelier pour l'analyse des structures.

FEM Concrete pour des informations sur l'analyse des structures en béton.

FEM Project pour plus de détails et d'informations sur les unités, limitations et développement sur l'atelier FEM.

Tutoriels

Tutoriel 1 FEM CalculiX Cantilever 3D; analyse de base sur une poutre.

Tutoriel 2 FEM Tutoriel; analyse de la tension dans une structure.

Tutoriel 3 FEM Tutoriel Python; exemple de configuration en porte-à-faux entièrement fait par scripts Python, y compris le maillage.

Tutoriel 4 FEM Cisaillement d'un bloc composite; voir la déformation d'un bloc composé de deux matériaux.

Tutoriel analyse de couple thermique openSIM

Tutoriel vidéo 1 Article du Forum (avec lien sur YouTube)

Tutoriel vidéo 2 Article du Forum (avec lien sur YouTube)

Recherche de tutoriels vidéo Article du Forum (avec lien sur YouTube en Allemand)

Extension de l'atelier FEM

L'atelier FEM est constante évolution. Un des objectifs du projet est de trouver des moyens d’interagir facilement avec divers solveurs FEM, afin que l’utilisateur final puisse rationaliser le processus de création, de maillage, de simulation et d’optimisation d’un problème de conception technique, le tout avec FreeCAD.

Les informations suivantes sont destinées aux utilisateurs expérimentés et aux développeurs qui souhaitent étendre l'atelier FEM de différentes manières. Une connaissance des langages C ++ et Python est préconisée. Une certaine connaissance du système "document objet" utilisé dans FreeCAD est également nécessaire. Ces informations sont disponibles dans la documentation des utilisateurs et le documentation des développeurs. Veuillez noter que FreeCAD étant toujours en cours de développement, certains articles peuvent être anciens et donc obsolètes. Les informations les plus récentes sont traitées dans les forums FreeCAD, dans la section Développement. Pour les discussions sur l'atelier FEM, les conseils ou l’aide pour l’extension de l’atelier reférez vous dans le subforum FEM.

Les articles suivants expliquent comment étendre l'atelier, par exemple en ajoutant de nouveaux types de conditions aux limites (contraintes) ou équations.

Un guide du développeur a été rédigé pour aider les utilisateurs expérimentés à comprendre les bases complexes du code de FreeCAD et les interactions entre les éléments centraux et les ateliers individuels. Le livre est hébergé sur github afin que plusieurs utilisateurs puissent y contribuer et le mettre à jour.

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