FEM Workbench/de: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
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{{Docnav/de
{{Docnav/de
|[[Drawing_Workbench/de|Arbeitsbereich Zeichnung]]
|[[Draft_Workbench/de|Arbeitsbereich Draft]]
|[[Image_Module/de|Arbeitsbereich Grafik]]
|[[Inspection_Workbench/de|Arbeitsbereich Inspection]]
|IconL=Workbench_Drawing.svg
|IconL=Workbench_Draft.svg
|IconR=Workbench_Image.svg
|IconR=Workbench_Inspection.svg
}}
}}


[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|FEM Arbeitsbereichssymbol]]
[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|FEM Arbeitsbereichssymbol]]


{{TOCright}}
== Einführung ==


<span id="Introduction"></span>
Der [[FEM Module/de|FEM Arbeitsbereich]] bietet einen modernen [https://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_analysisFinite Element Analyse] (FEA) Arbeitsablauf für FreeCAD. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass alle Werkzeuge zur Durchführung einer Analyse in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammengefasst sind.
==Einleitung==

Der Arbeitsbereich [[FEM_Workbench/de|FEM]] ermöglicht einen modernen Arbeitsablauf zur Finite-Elemente-Analyse (FEA) innerhalb von FreeCAD, siehe [https://de.wikipedia.org/wiki/Finite-Elemente-Methode Finite-Elemente-Methode] (FEM). Dies bedeutet im Wesentlichen, dass alle Werkzeuge zur Durchführung einer Analyse in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammengefasst sind.


{{TOCright}}
[[Image:FemWorkbench.jpg|300px]]
[[Image:FemWorkbench.jpg|300px]]


<span id="Workflow"></span>
== Arbeitsablauf ==
== Arbeitsablauf ==


Die Schritte zur Durchführung einer Finite Element Analyse sind:
Die Schritte zur Durchführung einer Finite-Elemente-Analyse sind:
# Vorverarbeitung: Einrichten des Analyseproblems.
# Vorbereitung: Einrichten des Analyseproblems.
## Modellierung der Geometrie: Erstellung der Geometrie mit FreeCAD oder Import aus einer anderen Anwendung.
## Modellierung der Geometrie: Erstellung der Geometrie mit FreeCAD oder Import aus einer anderen Anwendung.
## Erstellen einer Analyse.
## Erstellen einer Analyse.
### Hinzufügen von Simulationsbeschränkungen wie Lasten und festen Stützpunkten zum geometrischen Modell.
### Hinzufügen von Simulationsrandbedingungen wie Lasten und starren Einspannungen zum geometrischen Modell.
### Hinzufügen von Materialien zu den Teilen aus dem geometrischen Modell.
### Hinzufügen von Materialien zu Teilen des geometrischen Modells.
### Erstellen eines Finite-Elemente-Netzes für das geometrische Modell oder Importieren aus einer anderen Anwendung.
### Erstellen eines Finite-Elemente-Netzes für das geometrische Modell oder Importieren eines Netzes aus einer anderen Anwendung.
# Lösen: Ausführen eines externen Lösers aus FreeCAD heraus.
# Berechnung: Ausführen eines externen Lösers aus FreeCAD heraus.
# Nachbearbeitung: Visualisierung der Analyseergebnisse aus FreeCAD heraus oder Export der Ergebnisse, damit sie mit einer anderen Anwendung nachbearbeitet werden können.
# Nachbearbeitung: Visualisierung der Analyseergebnisse aus FreeCAD heraus oder Export der Ergebnisse, damit sie mit einer anderen Anwendung nachbearbeitet werden können.


Ab FreeCAD 0.15 kann die FEM Arbeitsbereich unter Linux, Windows und Mac OSX eingesetzt werden. Da der Arbeitsbereich mit externen Lösern arbeitet, hängt der Umfang der manuellen Einrichtung von dem Betriebssystem ab, das Sie verwenden. Siehe [[FEM Install/de|FEM Einrichtung]] für Anweisungen zum Einrichten der externen Werkzeuge.
Der Arbeitsbereich FEM kann unter Linux, Windows und Mac OSX eingesetzt werden. Da der Arbeitsbereich mit externen Lösern arbeitet, hängt der Umfang der manuellen Einrichtung von dem Betriebssystem des Benutzers ab. Siehe [[FEM Install/de|FEM Einrichtung]] für Anweisungen zum Einrichten der externen Werkzeuge.


[[Image:FEM_Workbench_workflow.svg|600px]]
[[Image:FEM_Workbench_workflow.svg|600px]]


{{Caption| Arbeitsablauf des FEM Arbeitsbereichs; der Arbeitsbereich ruft zwei externe Programme auf, um die Vernetzung eines festen Objekts und die eigentliche Lösung des Finite Element Problems durchzuführen.}}
{{Caption| Arbeitsablauf des Arbeitsbereichs FEM; der Arbeitsbereich ruft zwei externe Programme auf, um die Vernetzung eines festen Objekts und die eigentliche Lösung des Finite-Elemente-Problems durchzuführen.}}


<span id="Menu:_Model"></span>
== Menü: Modell ==
==Menü Modell==


* [[Image:FEM_Analysis.svg|32px]] [[FEM_Analysis/de|Analyse Container]]: Erstellt einen neuen Behälter für eine mechanische Analyse. Wenn in der Baumansicht vor dem Anklicken ein Volumenkörper ausgewählt wird, wird als nächstes der Vernetzungsdialog geöffnet.
* [[Image:FEM_Analysis.svg|32px]] [[FEM_Analysis/de|Analysebehälter]]: Erstellt einen neuen Behälter (Analysis-Objekt) für eine mechanische Analyse. Wenn in der Baumansicht vor dem Anklicken ein Festkörper ausgewählt wird, wird als nächstes der Vernetzungsdialog geöffnet.


<span id="Materials"></span>
=== Werkstoffe ===
===Werkstoffe===


* [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid/de|Werkstoff für Festkörper]]: Ermöglicht Dir, einen Werkstoff aus der Datenbank auszuwählen.
:* [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid/de|Werkstoff für Festkörper]]: Ermöglicht, einen Feststoff aus der Datenbank auszuwählen.


* [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid/de|Werkstoff für Fluid]]: Ermöglicht Dir, einen Werkstoff aus der Datenbank auszuwählen.
:* [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid/de|Werkstoff für Fluide]]: Ermöglicht, ein "fließendes Material" (Gas oder Flüssigkeit) aus der Datenbank auszuwählen.


* [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear/de|Nichtlinearer mechanischer Werkstoff]]: Ermöglicht Dir, einen Werkstoff aus der Datenbank auszuwählen.
:* [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear/de|Nichtlinearer mechanischer Werkstoff]]: Ermöglicht das Hinzufügen eines nichtlinearen mechanischen Materialmodells.


* [[Image:FEM_MaterialReinforced.svg|32px]] [[FEM_MaterialReinforced/de|Verstärkter Werkstoff]]: Ermöglicht dir, verstärkte Werkstoffe aus der Datenbank auszuwählen, die aus einer Matrix und einer Verstärkung bestehen.
:* [[Image:FEM_MaterialReinforced.svg|32px]] [[FEM_MaterialReinforced/de|Bewehrtes Material (Beton)]]: Ermöglicht, verstärkte Werkstoffe aus der Datenbank auszuwählen, die aus einer Matrix und einer Bewehrung (Verstärkung, Armierung) bestehen.


* [[Image:Arch_Material_Group.svg|32px]] [[Material_editor/de|Werkstoffeditor]]:Ermöglicht Dir, den Werkstoffeditor zu öffnen, um Werkstoffe zu bearbeiten.
:* [[Image:FEM_MaterialEditor.svg|32px]] [[FEM_MaterialEditor/de|Werkstoffeditor]]: Ermöglicht, den Werkstoffeditor zu öffnen, um Werkstoffe zu bearbeiten.


<span id="Element_Geometry"></span>
=== Elementgeometrie ===
=== Elementgeometrie ===


* [[Image:FEM_ElementGeometry1D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry1D/de|Trägerquerschnitt]]:
:* [[Image:FEM_ElementGeometry1D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry1D/de|Trägerquerschnitt]]: Wird verwendet, um Querschnitte für Balkenelemente zu definieren.


* [[Image:FEM_ElementRotation1D.svg|32px]] [[FEM_ElementRotation1D/de|Träger Drehung]]:
:* [[Image:FEM_ElementRotation1D.svg|32px]] [[FEM_ElementRotation1D/de|Träger Drehung]]: Wird verwendet, um Querschnitte von Balkenelementen zu drehen.


* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/de|Mantelblechdicke]]:
:* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/de|Wandstärke]]: Wird verwendet, um die Wandstärke für Schalenelemente festzulegen.


* [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D/de|Strömungsquerschnitt für 1D Strömung]]: Erstellt ein FEM Fluidschnittelement für pneumatische und hydraulische Netzwerke.
:* [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D/de|Strömungsquerschnitt für 1D-Strömung]]: Wird verwendet, um einen FEM-Strömungsquerschnitt für pneumatische und hydraulische Netzwerke festzulegen.


<span id="Electromagnetic_boundary_conditions"></span>
=== Elektrostatische Beschränkungen ===
=== <span id="FEM_CompEmConstraints">Elektromagnetische Randbedingungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmConstraints pages redirect here--> ===


* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/de|Elektrostatisches Potential beschränken]]:
:* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/de|Elektrostatisches Potential]]: Legt ein elektrostatisches Potential fest.


:* [[Image:FEM_ConstraintCurrentDensity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCurrentDensity/de|Randbedingung Stromdichte]]: Legt eine Stromdichte fest. {{Version/de|0.21}}
=== Fluidbeschränkungen ===


:* [[Image:FEM_ConstraintMagnetization.svg|32px]] [[FEM_ConstraintMagnetization/de|Randbedingung Magnetisierung]]: Wird zum Festlegen einer Magnetisierung verwendet. {{Version/de|0.21}}
* [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity/de|Beschränkung der Anfangsströmungsgeschwindigkeit]]: Wird verwendet, um eine anfängliche Fließgeschwindigkeit für das Einsatzgebiet zu definieren.


<span id="Fluid_boundary_conditions"></span>
* [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary/de|Fluidgrenze beschränken]]:
===Randbedingungen für Fluide===


* [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity/de| Strömungsgeschwindigkeit Beschränken]]: Wird verwendet, um eine Strömungsgeschwindigkeit als Randbedingung an einer Kante (2D) oder Fläche (3D) zu definieren.
:* [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity/de|Startbedingung Strömungsgeschwindigkeit]]: Wird verwendet, um eine anfängliche Strömungsgeschwindigkeit für einen Körper (ein Volumen) zu definieren.


:* [[Image:FEM_ConstraintInitialPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialPressure/de|Startbedingung Druck]]: Wird verwendet, um einen anfänglichen Druck für einen Körper (ein Volumen) festzulegen. {{Version/de|0.21}}
=== Mechanische Beschränkungen ===


* [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFixed/de|Beschränkung fixiert]]: Wird verwendet, um eine fixierte Beschränkung für Punkt/Kante/Fläche(n) festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity/de|Randbedingung Strömungsgeschwindigkeit]]: Wird verwendet, um eine Strömungsgeschwindigkeit als Grenzbedingung an einer Kante (2D) oder Fläche (3D) festzulegen.


<span id="Geometrical_analysis_features"></span>
* [[Image:FEM_ConstraintDisplacement.svg|32px]] [[FEM_ConstraintDisplacement/de|Beschränkung Schiebung]]: Wird verwendet, um eine Schiebungsbeschränkung für Punkt/Kante/Fläche(n) festzulegen.
===Geometrische Analyse-Elemente===


* [[Image:FEM_ConstraintPlaneRotation.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPlaneRotation/de|Drehung der Beschränkungsebene]]: Wird verwendet, um eine Beschränkung der Ebenendrehung auf einer ebenen Fläche festzulegen.
* [[Image:FEM_ConstraintPlaneRotation.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPlaneRotation/de|RandbedingungEbeneDurchPunkte]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung zu erstellen, die Knoten einer ebenen Oberfläche auf derselben Ebene festhält.


* [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSectionPrint/de|Section print feature]]: Wird zur Ausgabe der vorgegebenen "facial output variables" (Kräfte und Momente) in die Daten-Datei verwendet.
* [[Image:FEM_ConstraintContact.svg|32px]] [[FEM_ConstraintContact/de|Kontaktbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Kontaktbeschränkung zwischen zwei Flächen festzulegen.


* [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform/de|Transformationsbeschränkung]]: Verwendet, um eine Transformationsbeschränkung für eine Fläche festzulegen.
* [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform/de|Lokales Koordinatensystem]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Überführen auf einer Fläche festzulegen.


<span id="Mechanical_boundary_conditions_and_loads"></span>
* [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM_ConstraintForce|Kraftbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Kraft in [N] festzulegen, die gleichmäßig auf eine wählbare Fläche in einer definierbaren Richtung wirkt.
===Mechanische Randbedingungen und Lasten===


* [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure/de|Druckbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Druckbeschränkung festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFixed/de|Randbedingung Festsetzen]]: Wird verwendet, um Punkte, Kanten oder Flächen festzusetzen.


* [[Image:FEM_ConstraintSelfWeight.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSelfWeight/de|Eigengewichtsbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Schwerkraftbeschleunigung festzulegen, die auf ein Modell wirkt.
:* [[Image:FEM_ConstraintDisplacement.svg|32px]] [[FEM_ConstraintDisplacement/de|Randbedingung Versatz]]: Wird verwendet, um einen Versatz für Punkte, Kanten oder Flächen festzulegen.


* [[Image:FEM_ConstraintBearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing/de|Lagerbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Lagerbeschränkung festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintContact.svg|32px]] [[FEM_ConstraintContact/de|Randbedingung Kontakt]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Kontakt zwischen zwei Flächen festzulegen.


* [[Image:FEM_ConstraintGear.svg|32px]] [[FEM_ConstraintGear/de|Zahnradbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Zahnradbeschränkung festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintTie.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTie/de|Randbedingung Verbinder]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Vebinder (wie ein Kleber- oder Schweißpunkt) zwischen zwei Flächen ("bonded contact") festzulegen oder, {{Version/de|0.22}}, zyklische Symmetrie.


* [[Image:FEM_ConstraintPulley.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPulley/de|Scheibenbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Scheibenbeschränkung festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintSpring.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSpring/de|Feder]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Feder festzulegen. {{Version/de|0.20}}


:* [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM_ConstraintForce/de|Kraftbelastung]]: Wird verwendet, um eine Kraft in [N] festzulegen, die gleichmäßig auf eine auswählbare Fläche in einer definierbaren Richtung wirkt.
=== Thermische Beschränkungen ===


* [[Image:FEM_ConstraintInitialTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialTemperature/de|Anfangstemperaturbeschränkung]]: Wird verwendet, um die Anfangstemperatur eines Körpers festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure/de|Druckbelastung]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Druck festzulegen.


* [[Image:FEM_ConstraintHeatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintHeatflux/de|Wärmestrombeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Wärmestrombeschränkung auf einer Fläche(n) festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintCentrif.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCentrif/de|Zentrifugale Last]]: Legt eine zentrifugale Last auf einen Körper fest. {{Version/de|0.20}}


* [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature/de|Temperaturbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Temperaturbeschränkung für einen Punkt/Kante/Fläche(n) festzulegen.
:* [[Image:FEM_ConstraintSelfWeight.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSelfWeight/de|Schwerkraft-Last]]: Wird verwendet, um eine Schwerkraftbeschleunigung festzulegen, die auf ein Modell wirkt.


<span id="Thermal_boundary_conditions_and_loads"></span>
* [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource/de|Körperwärmequelle beschränken]]:
===Thermische Randbedingungen und Lasten===


:* [[Image:FEM_ConstraintInitialTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialTemperature/de|Startbedingung Temperatur]]: Wird verwendet, um die Anfangstemperatur eines Körpers festzulegen.
== Menü: Netz ==


:* [[Image:FEM_ConstraintHeatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintHeatflux/de|Wärmestrom-Last]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Wärmestrom auf einer Fläche(n) festzulegen.
* [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/de|FEM Netz aus Form durch Netgen]]:

:* [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature/de|RandbedingungTemperatur]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Temperatur für einen Punkt, eine Kante oder Fläche(n) festzulegen.

:* [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource/de|Körperwärmequelle]]: zum Festlegen von intern erzeugter Körperwärme.

<span id="Overwrite_Constants"></span>
===Konstanten Überschreiben===

:* [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|32px]] [[FEM_ConstantVacuumPermittivity/de|ElektrischeFeldkonstante]]: Wird verwendet, um die [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Feldkonstante elektrische Feldkonstante] (Permittivität des Vakuums) mit einem selbstgewählten Wert zu überschreiben.

<span id="Menu:_Mesh"></span>
== Menü: Netz ==


* [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/de|FEM Netz aus Form durch GMSH]]:
* [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/de|FEM Netz aus Form durch Netgen]]: Generiert ein Finite-Elemente-Netz für ein Modell mit Netgen.


* [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer/de|FEM Netz Grenzschicht]]:
* [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/de|FEM Netz aus Form durch GMSH]]: Generiert ein Finite-Elemente-Netz für ein Modell mit Gmsh.


* [[Image:FEM_MeshRegion.svg|32px]] [[FEM_MeshRegion/de|FEM Netzbereich]]:
* [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer/de|FEM Netz Grenzschicht]]: Erzeugt anisotrope Netze für genaue Berechnungen in der Nähe von Grenzen.


* [[Image:FEM_MeshRegion.svg|32px]] [[FEM_MeshRegion/de|FEM Netzbereich]]: Erzeugt einen oder mehrere lokalisierte Bereiche für die Vernetzung, wodurch die Analysezeit stark optimiert wird.
* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/de|FEM Netzgruppe]]:


* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/de|FEM Netzgruppe]]: Gruppiert und beschriftet Elemente eines Netzes (Knoten, Kante, Fläche) zusammen, nützlich für den Export des Netzes zu externen Lösern.
* [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet/de|Knoten Satz]]: Erstellt/definiert einen Knotensatz aus einem FEM etz.


* [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh/de|FEM Netz zu Netz]]: Wandle die Oberfläche eines FEM Netzes in ein Netz um.
* [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh/de|FEM Netz zu Netz]]: Wandle die Oberfläche eines FEM Netzes in ein Netz um.


<span id="Menu:_Solve"></span>
== Menü: Lösen ==
== Menü: Lösen ==


* [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/de|Löser Kalculix CCX Werkzeuge]]: Erstellt einen neuen Löser für diese Analyse. In den meisten Fällen wird der Löser zusammen mit der Analyse erstellt.
* [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/de|Löser CalculiX Standard]]: Erstellt einen neuen Löser für diese Analyse.


* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/de|Löser CalculiX]]:
* [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Löser Elmer]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Elmer.


* [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Löser Elmer]]: Erstellt den Löser Steuerung für Elmer. Er ist unabhängig von anderen Löser Objekten.
* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran/de|Löser Mystran]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Mystran. {{Version/de|0.20}}


* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/de|Löser Z88]]:
* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/de|Löser Z88]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Z88.


<span id="Mechanical_equations"></span>
* [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] [[FEM_EquationHeat/de|Wärmegleichung ]]:
=== <span id="FEM_CompMechEquations">Mechanische Gleichungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompMechEquations pages redirect here--> ===


* [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] [[FEM_EquationElasticity/de|Elastizitätsgleichung]]:
:* [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] [[FEM_EquationElasticity/de|Elastizitätsgleichung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Elmer]] zur Durchführung linearer mechanischer Analysen.


:* [[Image:FEM_EquationDeformation.svg|32px]] [[FEM_EquationDeformation/de|Verformung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung nicht linearer mechanischer Analysen (Verformungen). {{Version/de|0.21}}
* [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] [[FEM_EquationElectrostatic/de|Elektrostatikgleichung]]:


<span id="Electromagnetic_equations"></span>
* [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] [[FEM_EquationFluxsolver/de|Stromlösergleichung]]:
=== <span id="FEM_CompEmEquations">Elektromagnetische Gleichungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmEquations pages redirect here--> ===


:* [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] [[FEM_EquationElectrostatic/de|Gleichung Elektrostatik]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung elektrostatischer Analysen.
* [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] [[FEM_EquationFlow/de|Strömungsgleichung]]:

:* [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] [[FEM_EquationElectricforce/de|Gleichung elektrische Kraft]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Berechnung der elektrischen Kraft auf Flächen.

:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic/de|Gleichung Elektrodynamik]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] für elektrodynamische Berechnungen. {{Version/de|0.21}}

:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic2D/de|Gleichung Elektrodynamik 2D]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] für elektrodynamische 2D-Berechnungen. {{Version/de|0.21}}

* [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] [[FEM_EquationFlow/de|Gleichung Strömung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung von Strömungsanalysen.

* [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] [[FEM_EquationFlux/de|Gleichung Fluss]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung von Fluss-Analysen.

* [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] [[FEM_EquationHeat/de|Wärmegleichung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zum Durchführen von Wärmeübertragungsanalysen.


* [[Image:FEM_SolverControl.svg|32px]] [[FEM_SolverControl/de|Löser Auftragssteuerung]]: Öffnet das Menü zum Einstellen und Starten des ausgewählten Lösers.
* [[Image:FEM_SolverControl.svg|32px]] [[FEM_SolverControl/de|Löser Auftragssteuerung]]: Öffnet das Menü zum Einstellen und Starten des ausgewählten Lösers.


* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/de|Löser Laufzeitberechnung]]: Führt den ausgewählten Löser der aktiven Analyse aus.
* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/de|Löserberechnungen ausführen]]: Führt den ausgewählten Löser der aktiven Analyse aus.


<span id="Menu:_Results"></span>
== Menü: Ergebnisse ==
== Menü: Ergebnisse ==


* [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge/de|Ergebnisbereinigung]]: Löscht die Ergebnisse der aktiven Analyse.
* [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge/de|Ergebnisse bereinigen]]: Löscht die Ergebnisse der aktiven Analyse.


* [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px]] [[FEM_ResultShow/de|Ergebnisanzeige]]: Wird verwendet, um das Ergebnis einer Analyse anzuzeigen.
* [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px]] [[FEM_ResultShow/de|Ergebnisanzeige]]: Wird verwendet, um das Ergebnis einer Analyse anzuzeigen. Dieser Dialog ist für den Löser [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] nicht verfügbar, da dieser Löser nur unter Verwendung von [[FEM_PostPipelineFromResult/de|NachbearbeitungPipelineVonErgebnis]] visualisiert.


* [[Image:FEM_PostApplyChanges.svg|32px]] [[FEM_PostApplyChanges/de|Anwendungsänderungen veröffentlichen]]:
* [[Image:FEM_PostApplyChanges.svg|32px]] [[FEM_PostApplyChanges/de|Änderungen auf die Pipeline anwenden]]: Aktiviert oder Deaktiviert, ob Änderungen an der Ergebnis-Pipeline und den Filtern unmittelbar angewendet werden


* [[Image:FEM_PostPipelineFromResult.svg|32px]] [[FEM_PostPipelineFromResult|Leitung aus Ergebnis veröffentlichen]]:
* [[Image:FEM_PostPipelineFromResult.svg|32px]] [[FEM_PostPipelineFromResult/de|Pipeline aus Ergebnis buchen]]: Wird verwendet, um eine neue grafische Darstellungen von FEM-Analyseergebnissen (Farbskala und weitere Darstellungsoptionen) hinzuzufügen.


* [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] [[FEM_PostFilterWarp/de|Post Create warp Vektor Filter]]:
* [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] [[FEM_PostFilterWarp/de|Warp Filter]]: zum Darstellen der skaliert verzerrten Form eines Modells.


* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/de|Post Create scalar clip filter]]:
* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/de|Scalar clip filter]]: zum Beschneiden eines Feldes mit einem bestimmten skalaren Wert.


* [[Image:Fem-cut.svg|32px]] [[FEM_PostCreateCutFilter|Post Create cut filter]]:
* [[Image:FEM_PostFilterCutFunction.svg|32px]] [[FEM_PostFilterCutFunction/de|Function cut filter]]: zum Darstellen der Ergebnisse auf einer Kugel oder Ebene, die durch das Modell schneidet.


* [[Image:FEM_PostFilterClipRegion.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipRegion/de|Region Clip Filter]]: zum Beschneiden eines Feldes mit einer Kugel oder einer Ebene, die durch das Modell schneidet.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Fem-clip.svg|32px]] [[FEM_PostCreateClipFilter|Post Create clip filter]]:
</div>


* [[Image:FEM_PostFilterContours.svg|32px]] [[FEM_PostFilterContours/de|Konturen-Filter]]: zur Darstellung von Iso-(parametrischen-)Linien (für Analysen in 2D) oder Iso-Konturen. {{Version/de|0.21}}
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Fem-DataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostCreateDataAlongLineFilter|Post Create data along line filter]]:
</div>


* [[Image:FEM_PostFilterDataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAlongLine/de|Line Clip Filter]]: zum Plotten der Werte eines Feldes entlang einer bestimmten Linie.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Fem-linearizedstresses.svg|32px]] [[FEM_PostCreateLinearizedStressesFilter|Post Create linearized stresses]]:
</div>


* [[Image:FEM_PostFilterLinearizedStresses.svg|32px]] [[FEM_PostFilterLinearizedStresses/de|Stress linearization plot]]: Erstellt einen Spannungslinearisierungs-Plot.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:fem-post-filter-data-at-point.png|32px]] [[FEM_PostCreateDataAtPointFilter|Post Create data at point filter]]:
</div>


* [[Image:FEM_PostFilterDataAtPoint.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAtPoint/de|Data at point clip filter]]: zur Darstellung des Wertes eines ausgewählten Feldes an einem gegebenen Punkt
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Fem CompPostCreateFunctions.png|48px]] [[FEM_PostCreateFunctions/de|Erstellungsfunktionen veröffentlichen]]:
** [[Image:Fem-sphere.svg|32px]] :
** [[Image:Fem-plane.svg|32px]] :
</div>


<span id="Filter_functions"></span>
== Menü: Hilfsmittel ==
=== <span id="FEM_PostCreateFunctions">Filterfunktionen</span><!--Do not edit span id: the FEM_PostCreateFunctions pages redirect here--> ===


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionPlane.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionPlane/de|Ebene]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Ebene.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:fem-clipping-plane-add.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd/de|Schnittebene auf Fläche]]:
</div>


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionSphere.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionSphere/de|Kugel]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Kugel.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:fem-clipping-plane-remove-all.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneRemoveAll/de|Entfernen aller Schnittebenen]]:
</div>


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionCylinder.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionCylinder/de|Zylinder]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einem Zylinder {{Version/de|0.21}}
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Preferences-fem.svg|32px]] [[FEM_Examples/de|FEM Beispiele]]: Öffne die GUI, um auf FEM Beispiele zuzugreifen.
</div>


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionBox.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionBox/de|Quader]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einem Quader {{Version/de|0.21}}

<span id="Menu:_Utilities"></span>
==Menü: Dienstprogramme==

* [[Image:FEM_ClippingPlaneAdd.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd/de|Beschnittebene auf Fläche]]: Fügt eine Beschnittebene für die gesamte Modellansicht hinzu.

* [[Image:FEM_ClippingPlaneRemoveAll.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneRemoveAll/de|Alle Schnittebenen entfernen]]: Entfernt alle vorhandenen [[FEM_ClippingPlaneAdd/de|Schnittebenen]].

* [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] [[FEM_Examples/de|FEM Beispiele öffnen]]: Öffne die GUI, um auf FEM Beispiele zuzugreifen.

<span id="Context_Menu"></span>
== Kontextmenü ==
== Kontextmenü ==


* [[Image:FEM_MeshClear.svg|32px]] [[FEM_MeshClear/de|FEM Netz löschen]]:
* [[Image:FEM_MeshClear.svg|32px]] [[FEM_MeshClear/de|FEM Netz löschen]]: Löscht die Netzdatei aus der FreeCAD-Datei. Nützlich, um eine FreeCAD Datei leichter zu machen.

* [[Image:FEM_MeshDisplayInfo.svg|32px]] [[FEM_MeshDisplayInfo/de|FEM Netzinfomation anzeigen]]: Zeigt die grundlegenden Daten vorhandener Netze an - Anzahl der Knoten und der Elemente von jeder Art

<span id="Obsolete_tools"></span>
==Veraltete Werkzeuge==

* [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary/de|Fluid Randbedingungen]]: Wird zum festlegen einer Fluid-Grenzschicht-Bedingung verwendet. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.

* [[Image:FEM_ConstraintBearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing/de|Lagerbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Lagerbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.

* [[Image:FEM_ConstraintGear.svg|32px]] [[FEM_ConstraintGear/de|Zahnradbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Zahnradbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.

* [[Image:FEM_ConstraintPulley.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPulley/de|Scheibenbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Scheibenbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.

* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/de|Löser CalculiX (neuer Aufbau)]]: Gleicht dem originalen Aufbau [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/de|Löser CalculiX Standard]] mit zusätzlichen Prüfungen. Das Werkzeug war nicht fertiggestellt. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.


* [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet/de|Knoten Satz]]: Erstellt/definiert einen Knotensatz aus einem FEM-Netz. Das Werkzeug wurde nie fretiggestellt und konnte nicht verwendet werden. Nicht mehr vorhanden in {{VersionPlus/de|0.22}}.
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Fem-femmesh-print-info.svg|32px]] [[FEM_MeshPrintInfo/de|FEM Netz drucke Info]]:
</div>


<span id="Preferences"></span>
==Einstellungen==
==Einstellungen==


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[[FEM_Install/de|FEM Installieren]]: eine detaillierte Beschreibung, wie die im Arbeitsbereich verwendeten externen Programme eingerichtet werden.
[[FEM_Install/de|FEM Installieren]]: eine detaillierte Beschreibung, wie die im Arbeitsbereich verwendeten externen Programme eingerichtet werden.


[[FEM_Geometry_Preparation_and_Meshing|FEM Geometry Preparation and Meshing]]: Tipps bezüglich Geometrievorbereitung für FEM und Netzerstellung (engl.).
[[FEM_Mesh/de|FEM Netz]]: weitere Informationen zur Erlangung eines Netzes für die Finite Elemente Analyse.

[[FEM_Mesh/de|FEM Netz]]: Einzelheiten zu Netzen im Arbeitsbereich FEM.


[[FEM_Solver/de|FEM Löser]]: weitere Informationen über die verschiedenen im Arbeitsbereich verfügbaren und zukünftig einsetzbaren Löser.
[[FEM_Solver/de|FEM Löser]]: weitere Informationen über die verschiedenen im Arbeitsbereich verfügbaren und zukünftig einsetzbaren Löser.
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[[FEM_Concrete/de|FEM Beton]]: interessante Informationen zum Thema Simulation von Betonstrukturen.
[[FEM_Concrete/de|FEM Beton]]: interessante Informationen zum Thema Simulation von Betonstrukturen.


<span id="Tutorials"></span>
[[FEM_project/de|FEM Projekt]]: weitere Informationen über das Einheitensystem, Begrenzungen und die Entwicklungsideen und den Fahrplan des Arbeitsbereichs.
==Tutorien==


== Tutorien ==
Tutorium 1: [[FEM_CalculiX_Cantilever_3D/de|FEM CalculiX Cantilever 3D]]; grundlegende, einfach unterstützte Strahlanalyse.
Tutorium 1: [[FEM_CalculiX_Cantilever_3D/de|FEM CalculiX Cantilever 3D]]; grundlegende, einfach unterstützte Strahlanalyse.


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Tutorium 4: [[FEM Shear of a Composite Block/de|FEM Scherung eines Verbundwerkstoffblocks]]; siehe die Verformung eines Blocks, der aus zwei Materialien besteht.
Tutorium 4: [[FEM Shear of a Composite Block/de|FEM Scherung eines Verbundwerkstoffblocks]]; siehe die Verformung eines Blocks, der aus zwei Materialien besteht.


Tutorium 5: [[Transient FEM analysis/de|Transiente FEM Analyse]]
Tutorium 5: [[Transient_FEM_analysis/de|Transiente FEM Analyse]]

Tutorium 6: [[Post-Processing_of_FEM_Results_with_Paraview/de|Nachbearbeitung_von_FEM-Ergebnissen_mit_Paraview]]

Tutorium 7: [[FEM Example Capacitance Two Balls]]; Elmer's GUI tutorium 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls" using FEM Examples.


Tutorium 6: [[Post-Processing_of_FEM_Results_with_Paraview/de|Nachbearbeitung von FEM-Ergebnissen mit Paraview]]


Tutorium 7: [[FEM_Example_Capacitance_Two_Balls|FEM Example Capacitance Two Balls]]; Elmer's GUI-Tutorium 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls", verwendet FEM-Beispiele.


Gekoppelte Tutorien zur thermomechanischen Analyse von [https://opensimsa.github.io/training.html openSIM].
Gekoppelte Tutorien zur thermomechanischen Analyse von [https://opensimsa.github.io/training.html openSIM].
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Viele Videotutorien: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in Deutsch)
Viele Videotutorien: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in Deutsch)


<span id="Extending_the_FEM_Workbench"></span>
== Erweiterung dea FEM Arbeitsbereichs ==
==Erweiterung des Arbeitsbereichs FEM==


Der FEM Arbeitsbereich wird ständig weiterentwickelt. Ein Ziel des Projekts ist es, Wege zu finden, wie man einfach mit verschiedenen FEM Lösern interagieren kann, so dass der Endanwender den Prozess der Erstellung, Vernetzung, Simulation und Optimierung eines Konstruktionsproblems in FreeCAD rationalisieren kann.
Der FEM Arbeitsbereich wird ständig weiterentwickelt. Ein Ziel des Projekts ist es, Wege zu finden, wie man einfach mit verschiedenen FEM Lösern interagieren kann, so dass der Endanwender den Prozess der Erstellung, Vernetzung, Simulation und Optimierung eines Konstruktionsproblems in FreeCAD rationalisieren kann.


Die folgenden Information richtet sich an fortgeschrittene Anwender und Entwickler, die den FEM Arbeitsbereich auf unterschiedliche Weise erweitern möchten. Vertrautheit mit C++ und Python werden vorausgesetzt, ebenso wie einige Kenntnisse des in FreeCAD verwendeten "Dokumentobjekt" Systems; diese Informationen sind im [[Power Users Hub/de|Verteiler für Intensivnutzer]] und im [[Developer Hub/de|Verteiler für Entwickler]] verfügbar. Bitte beachte, dass einige Artikel zu alt und damit veraltet sein können, da sich FreeCAD in der aktiven Entwicklung befindet. Die aktuellsten Informationen werden in den [https://forum.freecadweb.org/index.php FreeCAD Foren], im Bereich Entwicklung, diskutiert. Für FEM Diskussionen, Ratschläge oder Unerstützung bei der Erweiterung des Arbeitsbereichs sollte sich der Leser auf das [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 FEM Unterforum] beziehen.
Die folgenden Information richtet sich an fortgeschrittene Anwender und Entwickler, die den FEM Arbeitsbereich auf unterschiedliche Weise erweitern möchten. Vertrautheit mit C++ und Python werden vorausgesetzt, ebenso wie einige Kenntnisse des in FreeCAD verwendeten "Dokumentobjekt" Systems; diese Informationen sind im [[Power_users_hub/de|Verteiler für Intensivnutzer]] und im [[Developer_hub/de|Verteiler für Entwickler]] verfügbar. Bitte beachte, dass einige Artikel zu alt und damit veraltet sein können, da sich FreeCAD in der aktiven Entwicklung befindet. Die aktuellsten Informationen werden in den [https://forum.freecadweb.org/index.php FreeCAD Foren], im Bereich Entwicklung, diskutiert. Für FEM Diskussionen, Ratschläge oder Unerstützung bei der Erweiterung des Arbeitsbereichs sollte sich der Leser auf das [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 FEM Unterforum] beziehen.


In den folgenden Artikeln wird erläutert, wie der Arbeitsbereich erweitert werden kann, z.B. durch Hinzufügen neuer Arten von Randbedingungen (Beschränkungen) oder Gleichungen.
In den folgenden Artikeln wird erläutert, wie der Arbeitsbereich erweitert werden kann, z.B. durch Hinzufügen neuer Arten von Randbedingungen (Beschränkungen) oder Gleichungen.
* [[Extend_FEM_Module/de|FEM Modul erweitern]]
* [[Extend_FEM_Module/de|FEM-Modul erweitern]]
* [[Onboarding_FEM_Devs/de|Einarbeitung FEM-Entwickler]] versucht neuen Entwicklern eine Orientierung zu geben, wie man zum Arbeitsbereich FEM beitragen kann.
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/de|Tutorium FEM Beschränkungen hinzufügen]]
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/de|Tutorium FEM Gleichungen hinzufügen]]
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/de|Tutorium FEM-Beschränkungen hinzufügen]]
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/de|Tutorium FEM-Gleichungen hinzufügen]]


Ein Entwicklerhandbuch wurde geschrieben, um Power-Usern zu helfen, die komplexe FreeCAD-Codebasis und die Interaktionen zwischen den Kernelementen und den einzelnen Workbenches zu verstehen. Das Buch wird bei github gehostet, so dass mehrere Benutzer dazu beitragen und es auf dem neuesten Stand halten können.
Ein Entwicklerhandbuch wurde geschrieben, um Power-Usern zu helfen, die komplexe FreeCAD-Codebasis und die Interaktionen zwischen den Kernelementen und den einzelnen Workbenches zu verstehen. Das Buch wird bei github gehostet, so dass mehrere Benutzer dazu beitragen und es auf dem neuesten Stand halten können.
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=17581 Frühe Vorschau des ebook: Anleitung für Modulentwickler zur FreeCAD-Quelle] (Forum-Thread)
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=17581 Frühe Vorschau des ebook: Anleitung für Modulentwickler zur FreeCAD-Quelle] (Forum-Thread)
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (github repository)
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (github repository)

<span id="Extending_the_FEM_Workbench_documentation"></span>
== Erweitern der FEM Arbeitsbereichsdokumentation ==

* Weitere Informationen zur Erweiterung oder fehlenden FEM Dokumentation kann im Forum gefunden werden: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20823 Fehlende FEM Dokumentation im Wiki]



{{Docnav/de
{{Docnav/de
|[[Drawing_Workbench/de|Arbeitsbereich Zeichnung]]
|[[Draft_Workbench/de|Arbeitsbereich Draft]]
|[[Image_Module/de|Arbeitsbereich Grafik]]
|[[Inspection_Workbench/de|Arbeitsbereich Inspection]]
|IconL=Workbench_Drawing.svg
|IconL=Workbench_Draft.svg
|IconR=Workbench_Image.svg
|IconR=Workbench_Inspection.svg
}}
}}



Latest revision as of 22:46, 9 March 2024

FEM Arbeitsbereichssymbol

Einleitung

Der Arbeitsbereich FEM ermöglicht einen modernen Arbeitsablauf zur Finite-Elemente-Analyse (FEA) innerhalb von FreeCAD, siehe Finite-Elemente-Methode (FEM). Dies bedeutet im Wesentlichen, dass alle Werkzeuge zur Durchführung einer Analyse in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammengefasst sind.

Arbeitsablauf

Die Schritte zur Durchführung einer Finite-Elemente-Analyse sind:

  1. Vorbereitung: Einrichten des Analyseproblems.
    1. Modellierung der Geometrie: Erstellung der Geometrie mit FreeCAD oder Import aus einer anderen Anwendung.
    2. Erstellen einer Analyse.
      1. Hinzufügen von Simulationsrandbedingungen wie Lasten und starren Einspannungen zum geometrischen Modell.
      2. Hinzufügen von Materialien zu Teilen des geometrischen Modells.
      3. Erstellen eines Finite-Elemente-Netzes für das geometrische Modell oder Importieren eines Netzes aus einer anderen Anwendung.
  2. Berechnung: Ausführen eines externen Lösers aus FreeCAD heraus.
  3. Nachbearbeitung: Visualisierung der Analyseergebnisse aus FreeCAD heraus oder Export der Ergebnisse, damit sie mit einer anderen Anwendung nachbearbeitet werden können.

Der Arbeitsbereich FEM kann unter Linux, Windows und Mac OSX eingesetzt werden. Da der Arbeitsbereich mit externen Lösern arbeitet, hängt der Umfang der manuellen Einrichtung von dem Betriebssystem des Benutzers ab. Siehe FEM Einrichtung für Anweisungen zum Einrichten der externen Werkzeuge.

Arbeitsablauf des Arbeitsbereichs FEM; der Arbeitsbereich ruft zwei externe Programme auf, um die Vernetzung eines festen Objekts und die eigentliche Lösung des Finite-Elemente-Problems durchzuführen.

Menü Modell

  • Analysebehälter: Erstellt einen neuen Behälter (Analysis-Objekt) für eine mechanische Analyse. Wenn in der Baumansicht vor dem Anklicken ein Festkörper ausgewählt wird, wird als nächstes der Vernetzungsdialog geöffnet.

Werkstoffe

  • Werkstoff für Fluide: Ermöglicht, ein "fließendes Material" (Gas oder Flüssigkeit) aus der Datenbank auszuwählen.
  • Bewehrtes Material (Beton): Ermöglicht, verstärkte Werkstoffe aus der Datenbank auszuwählen, die aus einer Matrix und einer Bewehrung (Verstärkung, Armierung) bestehen.
  • Werkstoffeditor: Ermöglicht, den Werkstoffeditor zu öffnen, um Werkstoffe zu bearbeiten.

Elementgeometrie

  • Träger Drehung: Wird verwendet, um Querschnitte von Balkenelementen zu drehen.
  • Wandstärke: Wird verwendet, um die Wandstärke für Schalenelemente festzulegen.

Elektromagnetische Randbedingungen

Randbedingungen für Fluide

Geometrische Analyse-Elemente

  • RandbedingungEbeneDurchPunkte: Wird verwendet, um eine Randbedingung zu erstellen, die Knoten einer ebenen Oberfläche auf derselben Ebene festhält.
  • Section print feature: Wird zur Ausgabe der vorgegebenen "facial output variables" (Kräfte und Momente) in die Daten-Datei verwendet.

Mechanische Randbedingungen und Lasten

  • Randbedingung Kontakt: Wird verwendet, um eine Randbedingung Kontakt zwischen zwei Flächen festzulegen.
  • Kraftbelastung: Wird verwendet, um eine Kraft in [N] festzulegen, die gleichmäßig auf eine auswählbare Fläche in einer definierbaren Richtung wirkt.
  • Druckbelastung: Wird verwendet, um eine Randbedingung Druck festzulegen.
  • Schwerkraft-Last: Wird verwendet, um eine Schwerkraftbeschleunigung festzulegen, die auf ein Modell wirkt.

Thermische Randbedingungen und Lasten

  • Wärmestrom-Last: Wird verwendet, um eine Randbedingung Wärmestrom auf einer Fläche(n) festzulegen.
  • RandbedingungTemperatur: Wird verwendet, um eine Randbedingung Temperatur für einen Punkt, eine Kante oder Fläche(n) festzulegen.

Konstanten Überschreiben

Menü: Netz

  • FEM Netzbereich: Erzeugt einen oder mehrere lokalisierte Bereiche für die Vernetzung, wodurch die Analysezeit stark optimiert wird.
  • FEM Netzgruppe: Gruppiert und beschriftet Elemente eines Netzes (Knoten, Kante, Fläche) zusammen, nützlich für den Export des Netzes zu externen Lösern.

Menü: Lösen

  • Löser Z88: Erstellt die Löser-Steuerung für Z88.

Mechanische Gleichungen

Elektromagnetische Gleichungen

Menü: Ergebnisse

  • Pipeline aus Ergebnis buchen: Wird verwendet, um eine neue grafische Darstellungen von FEM-Analyseergebnissen (Farbskala und weitere Darstellungsoptionen) hinzuzufügen.
  • Warp Filter: zum Darstellen der skaliert verzerrten Form eines Modells.
  • Function cut filter: zum Darstellen der Ergebnisse auf einer Kugel oder Ebene, die durch das Modell schneidet.
  • Region Clip Filter: zum Beschneiden eines Feldes mit einer Kugel oder einer Ebene, die durch das Modell schneidet.
  • Line Clip Filter: zum Plotten der Werte eines Feldes entlang einer bestimmten Linie.

Filterfunktionen

  • Ebene: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Ebene.
  • Kugel: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Kugel.

Menü: Dienstprogramme

Kontextmenü

  • FEM Netz löschen: Löscht die Netzdatei aus der FreeCAD-Datei. Nützlich, um eine FreeCAD Datei leichter zu machen.

Veraltete Werkzeuge

  • Fluid Randbedingungen: Wird zum festlegen einer Fluid-Grenzschicht-Bedingung verwendet. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 0.22 und darüber.
  • Lagerbeschränkung: Wird verwendet, um eine Lagerbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 0.22 und darüber.
  • Zahnradbeschränkung: Wird verwendet, um eine Zahnradbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 0.22 und darüber.
  • Scheibenbeschränkung: Wird verwendet, um eine Scheibenbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 0.22 und darüber.
  • Knoten Satz: Erstellt/definiert einen Knotensatz aus einem FEM-Netz. Das Werkzeug wurde nie fretiggestellt und konnte nicht verwendet werden. Nicht mehr vorhanden in Version 0.22 und darüber.

Einstellungen

Information

Die folgenden Seiten erläutern verschiedene Themen des FEM Arbeitsbereichs.

FEM Installieren: eine detaillierte Beschreibung, wie die im Arbeitsbereich verwendeten externen Programme eingerichtet werden.

FEM Geometry Preparation and Meshing: Tipps bezüglich Geometrievorbereitung für FEM und Netzerstellung (engl.).

FEM Netz: Einzelheiten zu Netzen im Arbeitsbereich FEM.

FEM Löser: weitere Informationen über die verschiedenen im Arbeitsbereich verfügbaren und zukünftig einsetzbaren Löser.

FEM CalculiX: weitere Informationen zu CalculiX, dem Standard Löser, der im Arbeitsbereich für die Strukturanalyse verwendet wird.

FEM Beton: interessante Informationen zum Thema Simulation von Betonstrukturen.

Tutorien

Tutorium 1: FEM CalculiX Cantilever 3D; grundlegende, einfach unterstützte Strahlanalyse.

Tutorium 2: FEM Tutorium; einfache Spannungsanalyse einer Struktur.

Tutorium 3: FEM Tutorium Python; einrichten des Cantilever Beispiels vollständig durch Skripting in Python, einschließlich des Netzes.

Tutorium 4: FEM Scherung eines Verbundwerkstoffblocks; siehe die Verformung eines Blocks, der aus zwei Materialien besteht.

Tutorium 5: Transiente FEM Analyse

Tutorium 6: Nachbearbeitung von FEM-Ergebnissen mit Paraview

Tutorium 7: FEM Example Capacitance Two Balls; Elmer's GUI-Tutorium 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls", verwendet FEM-Beispiele.

Gekoppelte Tutorien zur thermomechanischen Analyse von openSIM.

Videotutorium 1: FEM Video für Anfänger (einschließlich YouTube-Link)

Videotutorium 2: FEM Video für Anfänger (einschließlich YouTube-Link)

Viele Videotutorien: anisim Open Source Engineering Software (in Deutsch)

Erweiterung des Arbeitsbereichs FEM

Der FEM Arbeitsbereich wird ständig weiterentwickelt. Ein Ziel des Projekts ist es, Wege zu finden, wie man einfach mit verschiedenen FEM Lösern interagieren kann, so dass der Endanwender den Prozess der Erstellung, Vernetzung, Simulation und Optimierung eines Konstruktionsproblems in FreeCAD rationalisieren kann.

Die folgenden Information richtet sich an fortgeschrittene Anwender und Entwickler, die den FEM Arbeitsbereich auf unterschiedliche Weise erweitern möchten. Vertrautheit mit C++ und Python werden vorausgesetzt, ebenso wie einige Kenntnisse des in FreeCAD verwendeten "Dokumentobjekt" Systems; diese Informationen sind im Verteiler für Intensivnutzer und im Verteiler für Entwickler verfügbar. Bitte beachte, dass einige Artikel zu alt und damit veraltet sein können, da sich FreeCAD in der aktiven Entwicklung befindet. Die aktuellsten Informationen werden in den FreeCAD Foren, im Bereich Entwicklung, diskutiert. Für FEM Diskussionen, Ratschläge oder Unerstützung bei der Erweiterung des Arbeitsbereichs sollte sich der Leser auf das FEM Unterforum beziehen.

In den folgenden Artikeln wird erläutert, wie der Arbeitsbereich erweitert werden kann, z.B. durch Hinzufügen neuer Arten von Randbedingungen (Beschränkungen) oder Gleichungen.

Ein Entwicklerhandbuch wurde geschrieben, um Power-Usern zu helfen, die komplexe FreeCAD-Codebasis und die Interaktionen zwischen den Kernelementen und den einzelnen Workbenches zu verstehen. Das Buch wird bei github gehostet, so dass mehrere Benutzer dazu beitragen und es auf dem neuesten Stand halten können.

Erweitern der FEM Arbeitsbereichsdokumentation