FEM NetzGmshAusForm

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FEM Netz aus Form durch Netgen

FEM Netz Grenzschicht

FEM

Menüeintrag
FEM NetzGmshAusForm
Netz → FEM Netz aus Form durch Gmsh
Arbeitsbereich
FEM
Standardtastenkürzel
Kein
Eingeführt in Version
-
Siehe auch
FEM Tutorium

Beschreibung

Für eine Finite Element Analyse muss die Geometrie in ein FEM Netz diskretisiert werden. Dieser Befehl verwendet gmsh (das auf dem System installiert sein muss) zur Berechnung des Netzes.

Gmsh is bundled with the FreeCAD installation binaries. Alternatively you can install it separately from FreeCAD and then use the menu Edit → Preferences → FEM → Gmsh to set the path to the gmsh.exe.

Anwendung

Wähle die Form, die du analysieren möchtest. Bei der Volumen FEM muss es sich um einen Festkörper oder Compsolid (zusammengesetzten Festkörper) handeln. Ein Compsolid ist erforderlich, wenn dein Teil aus mehreren Materialien besteht. (Ein Compsolid kann mit dem Befehl BoolscheFragmente erstellt werden). -- Für die Schalen- und Balken FEM muss jemand die Details hier eintragen.
Drücke den FEM Netz aus Form durch GMSH Schaltfläche
Bearbeite wahlweise die minimale und maximale Elementgröße . (Automatische Erkennung funktioniert gut, es sei denn, du wendest komplizierte Randbedingungen an).
Klicke die Anwenden Schaltfläche und warte, bis die Berechnung des Netzes abgeschlossen ist
Schließe die Aufgabe. Du solltest jetzt ein neues FEMMeshGMSH Objekt in deinem aktiven Analysebehälter sehen.

After the mesh has been crated you can change its properties using the property editor. After you changed a property, you must reopen the Gmsh dialog again and click the Apply button. (You can leave the dialog open while changing properties.)

Properties

DatenAlgorithm2D: The algorithm to create 2D meshes. The different algorithms are explained here. For Delaunay, see Delaunay triangulation.
DatenAlgorithm3D: The algorithm to create 3D meshes. The different algorithms are explained here.
DatenCharacteristic Length Max: The maximal size of the mesh elements. If set to 0.0, the size will be set automatically. This property can also be changed in the Gmsh dialog in the field Max element size.
DatenCharacteristic Length Min: The minimal size of the mesh elements. If set to 0.0, the size will be set automatically. This property can also be changed in the Gmsh dialog in the field Min element size.
DatenCoherence Mesh:
- true (default); duplicate mesh nodes will be removed
- false
DatenElement Dimension: The dimension of the mesh elements. This property can also be changed in the Gmsh dialog in the field Mesh element dimension.
- From Shape (default); the dimension will be determined from the dimension of the object that is meshed
- 1D
- 2D
- 3D
DatenElement Order: The mesh element order. This property can also be changed in the Gmsh dialog in the field Mesh order. introduced in version 0.20
- 1st
- 2nd (default)
DatenMesh Size From Curvature introduced in version 0.20: The number of mesh elements per $2\pi$ times the radius of the curvature. To get a finer mesh at small corners or holes, this value can be increased for better results

Effect of Mesh Size From Curvature'; left: set to 12, right: deactivated

DatenSecond Order Linear: Option if second order nodes (if DatenElement Order set to 2nd) and/or mesh refinement points are created by linear interpolation.
- true; linear interpolation is used
- false (default); curvilinear interpolation is used

Notes

Nonpositive Jacobians

When you get a meshing erro about nonpositive Jacobians, you can try out the following strategies:

Set DatenSecond Order Linear to true but keep DatenElement Order at 2nd.
Set DatenElement Order to 1st.
Use a smaller element size by reducing the DatenCharacteristic Length Max.

Mesh Growth

At edges and small geometric entities the mesh has to be smaller than in areas without edges. So the mesh element size grows away from edges. The growing strategy of Gmsh is to grow between edges with different sizes. So the growing fails when an area has the same sized edges like for example this tube:

Failing mesh growing because the cylindrical area is surrounded be the same edges

To enable a sensible mesh growing, you must in this case add an edge to the area. In the example this would be a circle in the middle of the cylinder. The circle is added as part of a BooleanFragments compound (to form a CompSolid), see the project file of the example.