FEM CalculiX Cantilever 3D/ru
Jump to navigation
Jump to search
Tutorials
FEM
Документация пользователя
Outdated translations are marked like this.
Тема |
---|
Finite Element Analysis |
Уровень |
Beginner |
Время для завершения |
10 minutes |
Авторы |
Bernd |
FreeCAD версия |
0.16.6377 or above |
Примеры файлов |
None |
Введение
Введение
Этот пример предназначен для того, чтобы показать, как выглядит простой анализ методом конечных элементов (МКЭ/FEA) в верстаке FEM в интерфейсе FreeCAD, и как можно визуализировать результаты. Показывается, как запустить (МКЭ) и как изменить значение нагрузки и направление нагрузки. Более того, поскольку файл примера предоставляется при любой установке FreeCAD, это полезная и простая проверка, позволяющая убедиться в правильности настройки верстака FEM.
Требования
Требования
- Совместимая версия FreeCAD, указанная в описании учебника.
- Ипользуйте Справка → О FreeCAD для просмотра версии установленного FreeCAD
- Не требуется никакого внешнего программного обеспечения для загрузки файла примера, просмотра сетки и геометрии, а также для визуализации результатов.
- Для повторного запуска FEA на вашем компьютере должно быть установлено программное обеспечение CalculiX. Возможно, решатель уже установлен вместе с FreeCAD. Если решатель CalculiX не установлен, см. FEM Install.
Настройка файла примера
Load Start Workbench
Загрузка верстака Start
- Запустите FreeCAD
- Должен быть загружен верстак Start
Load the example file
Загрузить файл примера
- Перейдите к примерам проектов и нажмите «Загрузить пример анализа МКЭ».
- Если из-за дальнейших операций некоторая геометрия, ограничения или результаты будут нарушены или удалены, просто повторите шаги, описанные выше.
Activate the analysis container
Активировать контейнер анализа
- Для работы с анализом необходимо активировать анализ.
- В древе проекта щелкните правой кнопкой мыши
MechanicalAnalysis → Активировать анализ
Analysis container and its objects
Контейнер анализа и его объекты
Visualizing Results
Визуализация результатов
- Убедитесь, что анализ активирован.
- Убедитесь, что анализ все еще содержит объект результата, если нет, просто перезагрузите файл примера.
- Щелкните значок панели инструментов на
Show result
- В окне задач выбоерите z-Displacement. Он покажет -88.443 mm в отрицательном направлении по оси Z.
- Это разумно, поскольку сила также направлена в отрицательном направлении оси Z.
- Установите флажок рядом с нижним ползунком отображения смещения.
- Ползунок можно использовать для изменения сетки, чтобы упростить просмотр деформации.
- Выберите один из различных типов результатов, чтобы просмотреть все доступные типы результатов в графическом интерфейсе пользователя.
Purging Results
Очистка Результатов
- Убедитесь, что анализ активирован.
- Чтобы удалить результаты, выберите значок на панели инструментов
Purge results.
Running the FEA
Запуск анализа конечных элементов
- Дважды щелкните объект решателя в древе проекта
.
- Убедитесь, что в панели задач объекта решателя выбран статический анализ.
- Нажмите на запись файла .inp в том же окне задачи. Следите за окном журнала, пока оно не напечатает «запись завершена».
- Щелкните Run CalculiX. Поскольку это очень небольшой анализ, его выполнение займет меньше секунды.
- В текстовом окне зелеными буквами должно быть напечатано "CalculiX done!" а в следующей строке «загрузка наборов результатов...»
- Если не было никаких сообщений об ошибках, то Вы только что закончили свой первый анализ методом конечных элементов во FreeCAD.
- Щелкните Close в окне задачи.
- Должен быть создан новый объект результата. Вы уже знаете как визуализировать результаты.
- Если при запуске анализа вы получаете сообщение об ошибке отсутствия исполняемого файла решателя или тому подобное, проверьте установку FEM.
Running the FEA the fast Way
Быстрый запуск конечноэлементного анализа
- В древе проекта выберите объект решателя
анализа
.
- На панели инструментов значка щелкните
Quick Analysis.
- Будет записан входной файл и запущен CalculiX, и должен быть создан объект результата.
Changing Load Direction and Load Value
Изменение направления и значения нагрузки
- В древе проекта выберите объект сетки FEM
и нажмите клавишу Space.
- Результат: Видимость сетки FEM будет отключена. Геометрическая модель останется видна.
- В древе проекта дважды щелкните объект ограничения силы, чтобы открыть его панель задач
- В окне задачи измените значение нагрузки на 500000000 N = 500 MN (Примечание: единица силы в окне задачи должна быть в N)
- Нажмите кнопку Direction.
- На геометрической модели щелкните по одной из длинных кромок в направлении оси x.
- Результат: Красные стрелки, показывающие силу, изменят свое направление в направлении оси x. Они указывают фиксированное направление.
- Если напряжение должно быть приложено к коробке, надо активировать Reverse Direction, щелкнув по нему.
- Красные стрелки силы изменят свое направление.
- Нажмите в окне задачи OK.
- Включите видимость сетки FEM
, выбрав ее в дереве и нажав клавишу Пробел.
- Вы уже знаете, как запустить анализ и как визуализировать результаты.
- Деформация по оси x должна оказаться 19,05 мм.
- Toggle the visibility of the FEM mesh
'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.
Что дальше?
Что дальше?
- Теперь мы закончили с основным рабочим процессом для верстака FEM.
- Теперь вы готовы проделать второй учебник FEM.
- Мы создадим консоль CalculiX самостоятельно и сравним результаты с теорией балки.
- General: Tutorials, Video tutorials (Product design, Architecture, Obsolete)
- Sketcher: Basic Sketcher tutorial, Sketcher reference
- PartDesign: Simple object, Simple object 2, How to use FreeCAD PartDesign
- Part: Engraved text, Wiffle ball, Basic modeling, Screw threads, Placement
- TechDraw: Basic TechDraw tutorial, New template
- Path: Path for the impatient
- FEM: Cantilever analysis, Electrostatic analysis, Shear in a composite block, Postprocessing with Paraview, Reinforced concrete
- Rendering: Raytracing tutorial, POV-ray, Blender
- Materials: Solid, Fluid, Nonlinear mechanical; Material editor
- Element geometry: Beam (1D), Beam rotation (1D), Shell (2D), Fluid flow (1D)
Constraints
- Electrostatic: Potential
- Fluid: Initial velocity, Fluid boundary, Flow velocity
- Mechanical: Fixed, Displacement, Plane rotation, Contact, Transform, Force, Pressure, Self weight, Bearing, Gear, Pulley
- Thermal: Initial temperature, Heat flux, Temperature, Heat source
- Solve: Calculix tools, CalculiX, Elmer, Z88; Equations: Heat, Elasticity, Electrostatic, Flux, Flow; 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, Line clip filter, Stress linearization plot, Data at point clip filter, Create functions
- Utilities: Clipping plane, Remove clipping planes; Mesh clear, Mesh display info
- Additional: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Concrete; FEM Element Types

- Начинающим
- Установка: Загрузка, Windows, Linux, Mac, Дополнительных компонентов, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Базовая: О FreeCAD, Интерфейс, Навигация мыши, Методы выделения, Имя объекта, Настройки, Верстаки, Структура документа, Свойства, Помоги FreeCAD, Пожертвования
- Помощь: Учебники, Видео учебники
- Верстаки: Std Base, Arch, Draft, FEM, Image, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Path, Points, Raytracing, Reverse Engineering, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web
- Не рекомендуемые верстаки: Complete, Drawing, Robot