FEM tutorial/ru: Difference between revisions
Renatorivo (talk | contribs) No edit summary |
(Updating to match new version of source page) |
||
(36 intermediate revisions by 3 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
<languages/> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
{{TutorialInfo/ru |
{{TutorialInfo/ru |
||
|Topic= Анализ методом конечных элементов |
|Topic= Анализ методом конечных элементов |
||
Line 8: | Line 9: | ||
|Files= |
|Files= |
||
}} |
}} |
||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Введение === |
=== Введение === |
||
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с |
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа. |
||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
[[Image:FEM_tutorial_result.png|480px]] |
[[Image:FEM_tutorial_result.png|480px]] |
||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Требования === |
=== Требования === |
||
* Версия FreeCAD 0.16 и выше |
* Версия FreeCAD 0.16 и выше |
||
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] и/или [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] установленные в вашей системе |
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] и/или [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] установленные в вашей системе |
||
* В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil' |
* В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD макросы psicofil'а] |
||
* [http://www.calculix.de/ Calculix] установленный в вашей системе |
* [http://www.calculix.de/ Calculix] установленный в вашей системе |
||
* Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки Part и PartDesign |
* Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки Part и PartDesign |
||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Последовательность действий === |
=== Последовательность действий === |
||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Моделирование ==== |
==== Моделирование ==== |
||
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign. |
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign. |
||
</div> |
|||
# Создать новый документ |
|||
# Create a new document |
|||
# Активировать верстак Part |
|||
# Activate the Part Workbench |
|||
# Создать Куб |
|||
# Create a Cube |
|||
# Изменить его размеры ('''Box''') на следующие: |
|||
# Change its '''Dimensions''' to the following: |
|||
## |
## Length: 8000 мм |
||
## |
## Width: 1000 мм |
||
## |
## Height: 1000 мм |
||
Теперь у нас есть модель с которой можно работать. |
Теперь у нас есть модель с которой можно работать. |
||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Creating the Analysis ==== |
|||
==== Создание Анализа ==== |
|||
===== Netgen ===== |
===== Netgen ===== |
||
# Выбрать модель |
|||
# Select the model |
|||
# |
# Кликнуть в меню [[Image:FEM_Analysis.png|16px]] [[FEM Analysis/ru|New mechanical analysis]], чтобы создать анализ из выбранного объекта |
||
# |
# В диалоге создания сетки кликнуть '''OK''' |
||
</div> |
|||
Вы также можете |
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта. |
||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
===== GMSH ===== |
===== GMSH ===== |
||
Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере. |
Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере. |
||
# Активировать макрос |
# Активировать макрос |
||
# |
# Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб |
||
# Выберете пункт '''Create Mechanical Analysis from mesh''' |
# Выберете пункт '''Create Mechanical Analysis from mesh''' |
||
# Кликните '''OK''' |
# Кликните '''OK''' |
||
</div> |
|||
Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Constraints and Forces ==== |
|||
==== Ограничения и силы ==== |
|||
# Hide the mesh from the Tree View. |
|||
# Скройте сетку внутри древа проекта. |
|||
# Show the original model |
|||
# Откройте оригинальную модель |
|||
# Select [[Image:Fem_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM FixedConstraint|Create FEM fixed constraint]] |
|||
# Выберите [[Image:FEM_FixedConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintFixed/ru|Создать МКЭ с фиксированными ограничениями]] |
|||
# Select the back face of the Cube (face on the '''YZ''' axis) and click OK |
|||
# Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей '''YZ''') и кликните OK |
|||
# Select [[Image:Fem_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM ForceConstraint|Create FEM force constraint]] |
|||
# Выберите [[Image:FEM_ForceConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintForce/ru|Создать МКЭ с ограничениями силы]] |
|||
# Select the front face of the Cube (the face parallel to the back face) and set the '''Area load''' value to 9000000.00 |
|||
# Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение '''Area load''' в 9000000,00 |
|||
# Set the '''Direction''' to '''-Z''' by selecting one of the face edges parallel to that direction. |
|||
# Установите '''Direction''' в '''-Z''' выбором одной из граней параллельно этому направлеию. |
|||
# Click OK |
|||
# Кликните OK |
|||
</div> |
|||
Теперь мы установили |
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа. |
||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Final preparations ==== |
|||
==== Последние приготовления ==== |
|||
# Select [[Image:Fem_Material.svg|32px]] [[FEM Material|Mechanical material...]] and choose Calculix as the material |
|||
# Нажмите [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Mechanical material...]] и выберете Calculix-Steel в качестве материала. |
|||
# Click '''OK''' |
|||
# Нажмите '''OK''' |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Running the Solver ==== |
|||
==== Запуск решателя ==== |
|||
===== Стандартная процедура ===== |
|||
# Select the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] contained in the '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Выберите объект решателя [[Image:FEM_Solver.png|16px]], находящийся в '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Select [[Image:Fem_NewAnalysis.svg|32px]] [[FEM Calculation|Start calculation]] from the menu |
|||
# Выберите в меню [[Image:FEM_Calculation.png|16px]] [[FEM_SolverControl/ru|Start solver job control]] |
|||
# Select '''Write Calculix Input File''' |
|||
# |
# Выберите '''Write Calculix Input File''' |
||
# |
# Выберите '''Run Calculix''' |
||
# Кликните '''Close''' |
|||
</div> |
|||
===== Quick Procedure ===== |
|||
# Select the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] contained in the '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Click on [[Image:Fem_QuickAnalysis.svg|32px]] [[FEM_RunCalculiXccx|Quick Analysis]]. |
|||
==== Analyzing Results ==== |
|||
# From the '''Object Tree''', select the '''Results''' object |
|||
# Select [[Image:Fem_Result.svg|32px]] [[FEM ShowResult|Show result]] |
|||
# Choose among the different Result types to view the results |
|||
# The slider at the bottom can be used to alter the mesh visualization. This allows us to visualize the deformation experienced by the object, keep in mind that this is an approximation. |
|||
# To remove the results select [[Image:Fem_PurgeResults.png|32px]] [[FEM PurgeResults|Purge results]] |
|||
{{Note|Comparison to previous example file|If you select the '''Z diplacement''' result type, you can see that the obtained value is almos identical to the test example provided by FreeCAD. Differences may occur due to the quality of the mesh and the number of nodes it possesses.}} |
|||
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM Module]]. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
===== Быстрая процедура ===== |
|||
# Выберите объект решателя [[Image:FEM_Solver.png|16px]], находящийся в '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Кликните на [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|16px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run CalculiX ccx]]. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Результаты анализа ==== |
|||
# Выберите объект '''Results''' из '''Object Tree''' |
|||
# Выберите [[Image:FEM_ShowResult.png|16px]] [[FEM_ResultShow/ru|Show result]] |
|||
# Выберите для просмотра из различных типов результата нужные |
|||
# Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение. |
|||
# Для удаления результатов выберите [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_PurgeResults/ru|Purge results]] |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
{{Note|Сравнение с предшествующим файлом примера|Если Вы тип результата выбрали '''Z diplacement''', Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.}} |
|||
</div> |
|||
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM Module/ru|FEM Module]]. |
|||
{{FEM Tools navi}} |
|||
{{Userdocnavi}} |
|||
{{clear}} |
{{clear}} |
||
<languages/> |
Revision as of 10:54, 10 April 2019
Руководство |
Тема |
---|
Анализ методом конечных элементов |
Уровень |
Новичок |
Время для завершения |
10 минут + время работы Решателя |
Авторы |
Drei |
FreeCAD версия |
0.16 и выше |
Примеры файлов |
Смотрите также |
None |
Введение
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа.
Требования
- Версия FreeCAD 0.16 и выше
- Netgen и/или GMSH установленные в вашей системе
- В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить макросы psicofil'а
- Calculix установленный в вашей системе
- Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки Part и PartDesign
Последовательность действий
Моделирование
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.
- Создать новый документ
- Активировать верстак Part
- Создать Куб
- Изменить его размеры (Box) на следующие:
- Length: 8000 мм
- Width: 1000 мм
- Height: 1000 мм
Теперь у нас есть модель с которой можно работать.
Создание Анализа
Netgen
- Выбрать модель
- Кликнуть в меню New mechanical analysis, чтобы создать анализ из выбранного объекта
- В диалоге создания сетки кликнуть OK
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
GMSH
Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере.
- Активировать макрос
- Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб
- Выберете пункт Create Mechanical Analysis from mesh
- Кликните OK
Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.
Ограничения и силы
- Скройте сетку внутри древа проекта.
- Откройте оригинальную модель
- Выберите Создать МКЭ с фиксированными ограничениями
- Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей YZ) и кликните OK
- Выберите Создать МКЭ с ограничениями силы
- Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение Area load в 9000000,00
- Установите Direction в -Z выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
- Кликните OK
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
Последние приготовления
- Нажмите Mechanical material... и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
- Нажмите OK
Запуск решателя
Стандартная процедура
- Выберите объект решателя , находящийся в Mechanical Analysis
- Выберите в меню Start solver job control
- Выберите Write Calculix Input File
- Выберите Run Calculix
- Кликните Close
Быстрая процедура
- Выберите объект решателя , находящийся в Mechanical Analysis
- Кликните на Run CalculiX ccx.
Результаты анализа
- Выберите объект Results из Object Tree
- Выберите Show result
- Выберите для просмотра из различных типов результата нужные
- Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение.
- Для удаления результатов выберите Purge results
Если Вы тип результата выбрали Z diplacement, Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.
Теперь мы закончили с основными принципами работы FEM Module.
- Materials: Solid, Fluid, Nonlinear mechanical, Reinforced (concrete); Material editor
- Element geometry: Beam (1D), Beam rotation (1D), Shell (2D), Fluid flow (1D)
Constraints
- Electromagnetic: Electrostatic potential, Current density, Magnetization
- Geometrical: Plane rotation, Section print, Transform
- Mechanical: Fixed, Displacement, Contact, Tie, Spring, Force, Pressure, Centrif, Self weight
- Thermal: Initial temperature, Heat flux, Temperature, Body heat source
- Overwrite Constants: Constant vacuum permittivity
- Solve: CalculiX Standard, Elmer, Mystran, Z88; Equations: Deformation, Elasticity, Electrostatic, Electricforce, Magnetodynamic, Magnetodynamic 2D, Flow, Flux, Heat; Solver: Solver control, Solver run
- Results: Purge, Show; Postprocessing: Apply changes, Pipeline from result, Warp filter, Scalar clip filter, Function cut filter, Region clip filter, Contours filter, Line clip filter, Stress linearization plot, Data at point clip filter, Filter function plane, Filter function sphere, Filter function cylinder, Filter function box
- Additional: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Concrete; FEM Element Types
- Getting started
- Installation: Download, Windows, Linux, Mac, Additional components, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Basics: About FreeCAD, Interface, Mouse navigation, Selection methods, Object name, Preferences, Workbenches, Document structure, Properties, Help FreeCAD, Donate
- Help: Tutorials, Video tutorials
- Workbenches: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web
- Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub