Poradnik dla środowiska pracy MES

Ćwiczenie
Temat
Analiza elementów skończonych
Poziom trudności
początkujący
Czas wykonania
10 minut + czas Solvera
Autorzy
Drei
Wersja FreeCAD
0.16.6700 lub nowszy
Pliki z przykładami
Nie dołączono

Wprowadzenie

Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy środowiska MES, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej.

Wymagania

• FreeCAD w wersji 0.16.6700 lub nowszej.
• Netgen i / lub GMSH zainstalowany w systemie.
• W przypadku uzycia GMSH, zainstaluj makro GMSH z Menadzera dodatków, zaprojektowane przez psicofil.
• Calculix który jest zainstalowany w systemie.
• Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy Część oraz Projekt Części.

Sposób postępowania

Modelowanie

W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w Środowiskach pracy Część lub Projekt Części.

1. Utwórz nowy dokument (naciśnij na przycisk ),
2. Aktywuj środowisko pracy Część.
3. Stwórz sześcian.
4. Zmień jego wymiary na następujące:
   1. wysokość: 1.00mm
   2. długość: 8.00mm
   3. szerokość: 1.00mm

Teraz mamy model, z którym możemy pracować.

Tworzenie analizy

Netgen

1. Zaznacz model.
2. Kliknij na przycisk Nowa analiza mechaniczna z menu, aby utworzyć analizę dla wybranego obiektu.
3. W oknie dialogowym meshhing, kliknij OK

Możesz także przeciągnąć i upuścić obiekt siatki do analizy mechanicznej, która nie występuje w widoku drzewa.

GMSH

Zaleca się korzystanie z makra użytkownika psicofil i jest ono stosowane w tym przykładzie.

1. Uruchom makro.
2. Wybierz obiekt, którego chcesz użyć, w tym przypadku jest to nasza kostka.
3. Zaznacz pole Tworzenie analizy mechanicznej z oczek siatki.
4. Kliknij na przycisk OK.

Obecnie mamy do czynienia z siatką naszego obiektu i jesteśmy gotowi do dodania wiązań i sił.

Wiązania i siły

1. Ukryj siatkę z widoku drzewa.
2. Wyświetl oryginalny model.
3. Wybierz Wiązanie stałej geometrii.
4. Wybierz tylną stronę sześcianu (strona na osi YZ) i kliknij na przycisk OK.
5. Wybierz Utwórz wiązanie siły.
6. Wybierz przednią ścianę sześcianu (ściana równoległa do tylnej) i ustaw wartość "Obciążenie powierzchniowe" na 9000000.00.
7. Ustaw wartość Kierunek na -Z poprzez wybranie jednej z krawędzi równoległych do tego kierunku.
8. Kliknij na przycisk OK.

Ustaliliśmy teraz ograniczenia i siły dla naszych badań statycznych.

Przygotowania końcowe

1. Wybierz Materiał bryły... i wybierz Calculix jako materiał.
2. Kliknij na przycisk OK.

Uruchomienie silnika Rozwiązującego

Procedura typowa

1. Wybierz obiekt solvera zawarty w Analizie mechanicznej.
2. Wybierz z menu Rozpoczęcie obliczeń
3. Wybierz Zapisz plik wejściowy Calculix.
4. Wybierz Uruchom Calculix.
5. Kliknij w przycisk Zamknij.

Procedura skrócona

1. Wybierz obiekt solvera zawarty w Analizie mechanicznej.
2. Kliknij w przycisk Uruchom analizę.

Analizowanie wyników

1. W widoku drzewa wybierz obiekt Wyniki.
2. Wybierz Pokaż wyniki.
3. Wybierz jeden z dostępnych typów wyników, do przeglądania.
4. Suwak na dole może być użyty do zmiany wyglądu siatki. Pozwala to na wizualizację deformacji doświadczanej przez obiekt, pamiętając, że jest to wynik przybliżony.
5. Aby usunąć wyniki wybierz Oczyszczanie z wyników.

Porównanie wyników do poprzedniej wersji pliku przykładowego

Jeśli wybierzesz typ wyniku 'Przemieszczenie Z, zobaczysz, że uzyskana wartość jest prawie identyczna jak w przykładzie testowym dostarczonym przez FreeCAD. Różnice mogą pojawić się na skutek zastosowania odmiennej jakości siatki i liczby posiadanych przez nią węzłów.

Zakończyliśmy teraz prezentacje podstawowego przepływu pracy dla środowiska MES.

Poradniki

• Ogólnie: Poradniki, Wideo poradniki

---

• Architektura: Poradniki dla Arch, Otwarte okna, Niestandardowe okna
• Rysunek Roboczy: Poradniki dla środowika Rysunek Roboczy, Kreślenie tradycyjne

---

• Szkicownik: Podstawy dla Środowiska pracy Sketcher, Informator do szkicownika
• Projekt Części: Tworzenie podstawowych brył, Podstawy dla Środowiska pracy Projekt Części
• Część: Rysunek Roboczy kształt z tekstu, Kula Whiffle, Podstawy modelowania, Tworzenie gwintów, Rozmieszczenie elementów
• Rysunek Techniczny: Podstawy dla Środowiska pracy Rysunek Techniczny, Jak wykonać nowy szablon ramki

---

• Path: Ścieżka prowadząca, opis dla niecierpliwych
• MES: Analiza wspornikowa, Ścinanie w bloku kompozytowym, Postprocessing with Paraview, Beton zbrojony
• Renderowanie: Poradnik dla Środowiska pracy Raytracing, POV-ray, Blender

---

• A2plus: Gripper assembly
• Złożenie 3: Poradnik testowy
• Złożenie 4: Poradnik Assembly4

Środowisko pracy MES

• Analiza MES

• Materiał: Bryła, Ciecz, Nieliniowy materiał mechaniczny, Edytor materiału

• Geometria elementu: Geometria elementu, Obrót w okół osi, Geometria elementu 2D, Element przepływu

---

Wiązania

• Elektrostatyka: Potencjał elektrostatyczny

• Ciecz: Warunek początkowy prędkości przepływu, Przepływ graniczny, Prędkość przepływu

• Mechanika: Zdefiniuj stałą geometrię, Zdefiniuj przemieszczenie, Zdefiniuj obrót w płaszczyźnie, Zdefiniuj przyleganie, Zdefiniuj odkształcenie, Zdefiniuj siłę, Zdefiniuj nacisk, Zdefiniuj ciężar własny, Zdefiniuj prowadzenie, Zdefiniuj przełożenie, Zdefiniuj Koło pasowe

• Termika: Warunek początkowy temperatury, Przewodność termiczna, Zdefiniuj temperaturę, Zdefiniuj źródło ciepła

---

• Siatki: Siatka Netgen, Siatka GMSH, Warstwa graniczna siatki, Obszar siatki, Grupa siatki, Utwórz zestaw węzłów, Siatka MES na obiekt środowiska Siatka

• Solver: Narzędzia CalculiX, CalculiX, Elmer, Z88; Równania: ciepła, elastyczności, elektrostatyczne, strumienia, przepływu; Solver: kontrola, uruchomienie

• Wyniki: Oczyszczanie z wyników, Prezentacja wyników; Postprocessing: Zastosuj zmiany, Prezentacja graficzna, Filtr rozpraszający, Skalarny filtr obcinający, Filtr odcięcia funkcji, Filtr odcięcia obszaru, Filtr danych wzdłuż linii, Wykres liniowości naprężeń, Filtr obcinania danych w punkcie, Utwórz funkcję

• Narzędzia: Płaszczyzna tnąca, Usuń płaszczyznę tnąca; Usuń siatkę, Informacje o siatce

---

• Dodatkowe: Konfiguracja, Instalacja środowiska MES, Siatka, FEM Solver, CalculiX, Projekt, Beton, Rodzaje elementów

Centrum użytkownika

• Jak zacząć
• Instalacja: Pobieranie programu, Windows, Linux, Mac, Dodatkowych komponentów, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
• Podstawy: Informacje na temat FreeCAD, Interfejs użytkownika, Profil nawigacji myszką, Metody wyboru, Nazwa obiektu, Edytor ustawień, Środowiska pracy, Struktura dokumentu, Właściwości, Pomóż w rozwoju FreeCAD, Dotacje

---

• Pomoc: Poradniki, Wideo poradniki
• Środowiska pracy: Strona Startowa, Architektura, Rysunek Roboczy, MES, Obraz, Inspekcja, Siatka, OpenSCAD, Część, Projekt Części, Path, Punkty, Raytracing, Inżynieria Wsteczna, Szkicownik, Arkusz Kalkulacyjny, Start, Powierzchnia 3D, Rysunek Techniczny, Test Framework, Web
• Przestarzałe środowiska pracy: Complete, Kreślenie, Robot

---

• Dodatki: Menadżer dodatków, Zewnętrzne środowiska pracy, Skrypty i makrodefinicje

---

• Hubs: Centrum użytkownika, Centrum Power użytkownika, Centrum programisty