FEM Workbench/ru: Difference between revisions
Renatorivo (talk | contribs) (Created page with "FEM Module") |
(Updating to match new version of source page) |
||
(334 intermediate revisions by 9 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
<languages/> |
|||
The '''Fem Workbench''' provides modern Finite Element Analysis (FEA) workflow for FreeCAD. Mainly this means all tools to make an Finite Element Analysis are combined in one GUI. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
[[Image:FemWorkbench.jpg]]<br /> |
|||
{{Docnav/ru |
|||
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]] |
|||
|[[Image_Workbench/ru|Верстак Image]] |
|||
|IconL=Workbench_Drawing.svg |
|||
|IconR=Workbench_Image.svg |
|||
}} |
|||
</div> |
|||
[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|Логотип верстака FEM]] |
|||
The steps to do a FEA in FreeCAD FEM Workbench GUI are: |
|||
* Preprocessing |
|||
** Modeling the geometry, in which FreeCAD is already a nearly full-grown software. |
|||
** Create an Analysis: |
|||
*** Create an FEM Mesh out of the geometrical model. |
|||
*** Add Constraints such as loads and support fixes to the analysis model. |
|||
*** Add a Material to the analysis model |
|||
* Solving |
|||
** Solve the system of equations from within the FreeCAD GUI. |
|||
* Postprocessing |
|||
** View Results inside FreeCAD GUI. |
|||
{{TOCright}} |
|||
The above mainly describes how a FEA analysis is done inside FreeCAD FEM Workbench. For further documentation refer to the GUI Tools described later here. |
|||
<span id="Introduction"></span> |
|||
As of FreeCAD version 0.15 and 0,16dev the FEM-Module can be used on Windows, Mac OSX and Linux platforms. Since FEM Workbench makes use of external software, the amount of manual intervention until the FEM workbench is ready to use will depend on the OS that you are using. Check out [[FEM_Install|FEM Install]]. |
|||
== Введение == |
|||
[[FEM_Workbench/ru|Верстак FEM]] предоставляет современный набор инструментов для анализа [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2 Методом Конечных Элементов] (finite element analysis, FEA) в FreeCAD. В основном это означает, что все инструменты для проведения анализа объединены в один графический интерфейс пользователя (GUI). |
|||
[[Image:FemWorkbench.jpg|300px]] |
|||
== Tools == |
|||
{{Template:FEM_Tools}} |
|||
<span id="Workflow"></span> |
|||
== Tutorials == |
|||
== Рабочий процесс == |
|||
See [[FEM_tutorial | FEM Tutorial]] |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
== Links == |
|||
Шаги которые необходимо сделать для выполнению анализа методом конечных элементов: |
|||
[[FEM_Install|FEM Install]] for a detailed description how to set up a working FEM Module. |
|||
# Предварительная обработка: постановка задачи анализа. |
|||
## Моделирование геометрии: создание геометрии с помощью FreeCAD или ее импорт из другого приложения. |
|||
## Создание анализа. |
|||
### Добавление ограничений моделирования, таких как нагрузки и фиксированные опоры, к геометрической модели. |
|||
### Добавление материалов к деталям геометрической модели. |
|||
### Создание сетки конечных элементов для геометрической модели или ее импорт из другого приложения. |
|||
# Решение: запуск внешнего решателя из FreeCAD. |
|||
# Постобработка: визуализация результатов анализа из FreeCAD или экспорт результатов для их последующей обработки в другом приложении. |
|||
</div> |
|||
Верстак FEM можно использовать в Linux, Windows и Mac OSX. Поскольку данный верстак использует внешние решатели, количество требуемых дополнительных настрлек будет зависеть от используемой вами операционной системы. Инструкции по настройке внешних инструментов смотрите в разделе [[FEM_Install/ru|Установка FEM]]. |
|||
[[FEM_Mesh|FEM Mesh]] for further Information about the FEM Mesh in FreeCAD |
|||
[[Image:FEM_Workbench_workflow.svg|600px]] |
|||
[[FEM_Solver|FEM Solver]] for further Information about the interface between FEM Module and the Solver |
|||
{{Caption|Рабочий процесс в верстаке FEM ; Верстак обращается к двум внешними программам, к первой для создания сетки твердого объекта и ко второй для выполнения фактического решения задачи методом конечных элементов}} |
|||
[[FEM_project|FEM Project]] for more detailed informations about the Units, Limitations and the Development of FEM Module. |
|||
<span id="Menu:_Model"></span> |
|||
== Меню: Модель == |
|||
* [[Image:FEM_Analysis.svg|32px]] [[FEM_Analysis/ru|Analysis container]]: Создаёт новый контейнер для механического анализа. Если перед кликом на нём было выделено твёрдое тело, будет запущен диалог создания сетки МКЭ. |
|||
{{docnav|Arch Module|Robot Module}} |
|||
<span id="Materials"></span> |
|||
=== Материалы === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
[[Category:User Documentation]] |
|||
* [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Твердотельный материал]]: Позволяет выбрать твердый материал из базы данных. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid/ru|Текучий материал]]: Позволяет выбрать текучий материал из базы данных. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
<languages/> |
|||
* [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear/ru|Нелинейный механический материал]]: Позволяет добавить нелинейную механическую модель материала. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_MaterialReinforced.svg|32px]] [[FEM_MaterialReinforced/ru|Армированный материал (бетон)]]: Позволяет выбрать из базы данных армированные материалы, состоящие из матрицы и армирования. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_MaterialEditor.svg|32px]] [[FEM_MaterialEditor/ru|Material editor]]: Открыть редактор материалов для их редактирования. |
|||
</div> |
|||
<span id="Element_Geometry"></span> |
|||
=== Геометрия элемента === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ElementGeometry1D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry1D/ru|Поперечное сечение балки]]: Создает условие поперечного сечения балки для МКЭ. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ElementRotation1D.svg|32px]] [[FEM_ElementRotation1D/ru|Вращение балки]]: Создает условие поворота балки для МКЭ. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/ru|Толщина листа материала]]: Создает условие толщины листа материала. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D/ru|Fluid section for 1D flow]]: Создает элемент жидкостной секции МКЭ для пневматических и гидравлических сетей. |
|||
</div> |
|||
=== <span id="FEM_CompEmConstraints">Electromagnetic boundary conditions</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmConstraints pages redirect here--> === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/ru|Создать электростатический потенциал]]: Создает граничное условие МКЭ для электростатического потенциала. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_ConstraintCurrentDensity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCurrentDensity|Current density boundary condition]]: Used to define a current density. {{Version|0.21}} |
|||
:* [[Image:FEM_ConstraintMagnetization.svg|32px]] [[FEM_ConstraintMagnetization|Magnetization boundary condition]]: Used to define a magnetization. {{Version|0.21}} |
|||
<span id="Fluid_boundary_conditions"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Жидкостные ограничения === |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity/ru|Начальное условие скорости потока]]: Применяется для определения начальной скорости потока в области. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_ConstraintInitialPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialPressure|Initial pressure condition]]: Used to define an initial pressure for a body (volume). {{Version|0.21}} |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity/ru|Граничное условие скорости потока]]: Применяется для задания скорости потока как граничного условия на ребре (2D) или грани (3D). |
|||
</div> |
|||
<span id="Geometrical_analysis_features"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Геометрические Ограничения === |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintPlaneRotation.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPlaneRotation/ru|Constraint plane rotation]]: Используется для определения ограничения плоского вращения на плоской поверхности. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSectionPrint/ru|Constraint sectionprint]]: Creates a FEM constraint sectionprint {{Version/ru|0.19}}. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform/ru|Constraint transform]]: Используется для назначения ограничения трансформации на грани. |
|||
</div> |
|||
<span id="Mechanical_boundary_conditions_and_loads"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Механические ограничения === |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFixed/ru|Constraint fixed]]: Используется для определения ограничения с фиксацией точки/грани/поверхности. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintDisplacement.svg|32px]] [[FEM_ConstraintDisplacement/ru|Ограничение перемещения]]: Используется для определения ограничений смещения для точки/грани/поверхности. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintContact.svg|32px]] [[FEM_ConstraintContact/ru|Constraint contact]]: Используется для определения контактного ограничения между двумя поверхностями. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintTie.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTie/ru|Constraint tie]]: Creates a FEM constraint tie {{Version/ru|0.19}}. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_ConstraintSpring.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSpring|Spring]]: Used to define a spring. {{Version|0.20}} |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM_ConstraintForce/ru|Constraint force]]: Используется для определения силы в [N], приложенной равномерно к выбираемой поверхности в определяемом направлении. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure/ru|Constraint pressure]]: Используется для определения ограничения давления. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_ConstraintCentrif.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCentrif|Centrifugal load]]: Used to define a centrifugal body load constraint. {{Version|0.20}} |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintSelfWeight.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSelfWeight/ru|Constraint self weight]]: используется для определения ускорения свободного падения, действующего на модель. |
|||
</div> |
|||
<span id="Thermal_boundary_conditions_and_loads"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Температурные ограничения === |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintInitialTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialTemperature/ru|Constraint initial temperature]]: Используется для определения начальной температуры тела. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintHeatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintHeatflux/ru|Constraint heatflux]]: Используется для определения ограничений тепловых потоков на поверхностях. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature/ru|Constraint temperature]]: Используется для определения температурных ограничений для точки/грани/поверхности. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource/ru|Задать тело, являющееся источником тепла]]: Создает граничное условие для МКЭ определяющее тело, являющееся источником тепла. |
|||
</div> |
|||
=== Overwrite Constants === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|32px]] [[FEM_ConstantVacuumPermittivity/ru|Constant vacuum permittivity]]: Creates a FEM constant vacuum permittivity to overwrite standard value. |
|||
</div> |
|||
<span id="Menu:_Mesh"></span> |
|||
== Меню: Сетка == |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/ru|Cетка МКЭ из фигуры генерируемая построителем Netgen]]: Create a FEM mesh from a solid or face shape by Netgen internal mesher. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/ru|Сетка МКЭ из фигуры генерируемая построителем Gmsh]]: Создать сетку МКЭ из фигуры с помощью генератора сетки Gmsh. |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer/ru|Граничный слой сетки МКЭ]]: Создает граничный слой сетки МКЭ. |
|||
Translations:FEM Module/141/ru |
|||
* [[Image:FEM_MeshRegion.svg|32px]] [[FEM_MeshRegion/ru|Область сетки МКЭ]]: Создать область сетки МКЭ. |
|||
* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/ru|Группа сетки МКЭ]]: Создает группу сетки МКЭ. |
|||
* [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh/ru|FEM mesh to mesh]]: Преобразуйте поверхность сетки МКЭ в сетку. |
|||
<span id="Menu:_Solve"></span> |
|||
== Меню: Решение == |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/ru|Solver CalculiX Standard]]: Создает новый решатель для этого анализа. В большинстве случаев решатель создается вместе с анализом. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/ru|Solver Elmer]]: Создает контроллер решателя для Элмера. Он не зависит от других объектов решателя. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran/ru|Решатель Mystran]]: {{Version/ru|0.20}} |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/ru|Решатель Z88]]: Создает задачу для решателя МКЭ Z88 . |
|||
</div> |
|||
=== <span id="FEM_CompMechEquations">Mechanical equations</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompMechEquations pages redirect here--> === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] [[FEM_EquationElasticity/ru|Уравнение гибкости]]: Создает уравнение для расчета упругости МКЭ. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_EquationDeformation.svg|32px]] [[FEM_EquationDeformation|Deformation equation]]: Equation for the [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Solver Elmer]] to perform nonlinear mechanical analyses (deformations). {{Version|0.21}} |
|||
=== <span id="FEM_CompEmEquations">Electromagnetic equations</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmEquations pages redirect here--> === |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] [[FEM_EquationElectrostatic/ru|Электростатические уравнение]]: Создает уравнение для расчета электростатики МКЭ. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] [[FEM_EquationElectricforce/ru|Electricforce equation]]: Creates a FEM equation for electric forces. |
|||
</div> |
|||
:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic|Magnetodynamic equation]]: Equation for the [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Solver Elmer]] to calculate magnetodynamics. {{Version|0.21}} |
|||
:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic2D|Magnetodynamic 2D equation]]: Equation for the [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Solver Elmer]] to calculate magnetodynamics in 2D. {{Version|0.21}} |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] [[FEM_EquationFlow/ru|Уравнение потока]]: Создает уравнение МКЭ для потока вещества. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] [[FEM_EquationFlux/ru|Flux equation]]: Creates a FEM equation for flux. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] [[FEM_EquationHeat/ru|Heat equation]]: Creates a FEM equation for heat. |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_SolverControl.svg|32px]] [[FEM_SolverControl/ru|Solver job control]]: Открывает меню для настройки и запуска выбранного решателя. |
|||
* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run solver calculations]]: Запускает выбранный решатель текущего анализа. |
|||
<span id="Menu:_Results"></span> |
|||
== Меню: Результаты == |
|||
* [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge/ru|Purge results]]: Очищает текущие результаты расчёта (Results в древе проекта). |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px]] [[FEM_ResultShow/ru|Show result]]: Используется для показа результатов исследования (Von Mises Stress или Displacement). |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostApplyChanges.svg|32px]] [[FEM_PostApplyChanges/ru|Apply changes to pipeline]]: Apply changes to parameters directly and not on recompute only.... |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostPipelineFromResult.svg|32px]] [[FEM_PostPipelineFromResult/ru|Post pipeline from result]]: Creates a post processing pipeline from a result object. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] [[FEM_PostFilterWarp/ru|Warp filter]]: Warp the geometry along a vector field by a certain factor. |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/ru|Scalar clip filter]]: Применяется для обрезки поля с заданным скалярным значением. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterCutFunction.svg|32px]] [[FEM_PostFilterCutFunction/ru|Function cut filter]]: |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterClipRegion.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipRegion/ru|Region clip filter]]: |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterContours.svg|32px]] [[FEM_PostFilterContours|Contours filter]]: Used to display iso-lines (for analyses in 2D) or iso-contours. {{Version|0.21}} |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterDataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAlongLine/ru|Line clip filter]]: Применяется для построения цветовой диаграммы вдоль указанной линии. |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterLinearizedStresses.svg|32px]] [[FEM_PostFilterLinearizedStresses/ru|Stress linearization plot]]: Создает график линеаризации напряжений. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_PostFilterDataAtPoint.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAtPoint/ru|Data at point clip filter]]: |
|||
</div> |
|||
=== <span id="FEM_PostCreateFunctions">Filter functions</span><!--Do not edit span id: the FEM_PostCreateFunctions pages redirect here--> === |
|||
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionPlane.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionPlane|Plane]]: Cuts the result mesh with a plane. |
|||
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionSphere.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionSphere|Sphere]]: Cuts the result mesh with a sphere. |
|||
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionCylinder.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionCylinder|Cylinder]]: Cuts the result mesh with a cylinder. {{Version|0.21}} |
|||
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionBox.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionBox|Box]]: Cuts the result mesh with a box. {{Version|0.21}} |
|||
<span id="Menu:_Utilities"></span> |
|||
== Меню: Утилиты == |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ClippingPlaneAdd.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd/ru|Clipping plane on face]]: |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ClippingPlaneRemoveAll.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneRemoveAll/ru|Remove all clipping planes]]: |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] [[FEM_Examples/ru|Open FEM examples]]: Открыть графический интерфейс для доступа к примерам МКЭ. |
|||
<span id="Context_Menu"></span> |
|||
== Контекстное меню == |
|||
* [[Image:FEM_MeshClear.svg|32px]] [[FEM_MeshClear/ru|Clear FEM mesh]]: |
|||
* [[Image:FEM_MeshDisplayInfo.svg|32px]] [[FEM_MeshDisplayInfo/ru|Display FEM mesh info]]: |
|||
== Obsolete tools == |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary/ru|Fluid boundary condition]]: Create fluid boundary condition on face entity for Computional Fluid Dynamics. |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintBearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing/ru|Constraint bearing]]: Используется для определения подшипниковых ограничений. |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintGear.svg|32px]] [[FEM_ConstraintGear/ru|Constraint gear]]: Используется для определения редукторных ограничений. |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintPulley.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPulley/ru|Constraint pulley]]: Используется для определения ограничений шкива. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/ru|Решатель CalculiX (экспериментальный)]]: Создает решатель МКЭ CalculiX (экспериментальный). |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
* [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet/ru|Nodes set]]: Creates a FEM mesh nodes set. |
|||
</div> |
|||
<span id="Preferences"></span> |
|||
==Настройки== |
|||
* [[Image:Std_DlgPreferences.svg|32px]] [[FEM_Preferences/ru|Preferences...]]: Доступные настройки инструментов FEM. |
|||
<span id="Information"></span> |
|||
== Информация == |
|||
На следующих страницах объясняются различные темы верстака FEM. |
|||
[[FEM_Install/ru|Установка FEM]]: подробное описание по установке(настройке) внешних программ используемых для работы верстака. |
|||
[[FEM_Geometry_Preparation_and_Meshing|FEM Geometry Preparation and Meshing]]: tips regarding geometry preparation for FEM and meshing. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
[[FEM_Mesh/ru|FEM Mesh]]: дополнительная информация о получении сетки для анализа методом конечных элементов. |
|||
</div> |
|||
[[FEM_Solver/ru|FEM Solver]]: дополнительная информация о различных решателях метода конечных элементов, доступных в верстаке, и о тех, которые могут быть использованы в будущем. |
|||
[[FEM_CalculiX/ru|FEM CalculiX]] дополнительная информация о CalculiX, решателе по умолчанию, используемом в инструментальных средствах для расчета конструкций. |
|||
[[FEM_Concrete/ru|FEM Concrete]]: интересная информация по теме моделирования бетонных конструкций. |
|||
<span id="Tutorials"></span> |
|||
== Учебные материалы для самостоятельного изучения == |
|||
Пример 1: [[FEM_CalculiX_Cantilever_3D/ru|Анализ деформации консольной балки (CalculiX)]], простейший анализ деформации консольной балки под воздействием нагрузки. |
|||
Пример 2: [[FEM_tutorial/ru|Учебник по МКЭ]], простой анализ натяжения конструкции. |
|||
Пример 3: [[FEM_Tutorial_Python/ru|FEM Tutorial Python]], настроить пример консоли только с помощью скриптов на Python, включая сетку. |
|||
Пример 4: [[FEM Shear of a Composite Block/ru|Анализ деформации композитного блока]]; анализ деформации композитного блока, состоящего из двух материалов. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
Пример 5: [[Transient FEM analysis/ru|Переходный анализ методом конечных элементов]] |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
Пример 6: [[Post-Processing_of_FEM_Results_with_Paraview/ru|Постобработка результатов МКЭ с помощью Paraview]] |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
Пример 7: [[FEM Example Capacitance Two Balls/ru|FEM Example Capacitance Two Balls]], Учебное пособие по графическому интерфейсу Элмера 6 «Электростатическая емкость двух шариков» с использованием примеров МКЭ. |
|||
</div> |
|||
Набор руководств по термомеханическому анализу от [https://opensimsa.github.io/training.html openSIM] |
|||
Video tutorial 1: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499#p158353 FEM video for beginner] (including YouTube link) |
|||
Video tutorial 2: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499&start=10#p162321 FEM video for beginner] (including YouTube link) |
|||
Many video tutorials: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in German) |
|||
<span id="Extending_the_FEM_Workbench"></span> |
|||
== Развитие верстака FEM == |
|||
Верстак FEM находится в постоянном развитии. Цель проекта - найти способы простого взаимодействия с различными решателями МКЭ, чтобы конечный пользователь мог упростить процесс создания, построения сетки, моделирования и оптимизации задачи инженерного проектирования, и все это внутри FreeCAD. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
Дальнейшая информация предназначена для опытных пользователей и разработчиков, которые хотят расширить верстак FEM. Ожидается знакомство с C ++ и Python, а также необходимы некоторые знания о системе «объект документа», используемой в FreeCAD; эта информация доступна в [[Power users hub/ru|Центре опытных пользователей]] и [[Developer hub/ru|Центре разработчиков]]. Обратите внимание: поскольку FreeCAD находится в активной разработке, некоторые статьи могут быть слишком старыми и, следовательно, устаревшими. Самая последняя информация обсуждается на [https://forum.freecadweb.org/index.php форумах FreeCAD] в разделе «Разработка». Для обсуждения FEM, советов или помощи в расширении верстака читателю следует обратиться к [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 подфоруму FEM]. |
|||
</div> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
В следующих статьях объясняется, как можно расширить рабочую среду, например, путем добавления новых типов граничных условий (ограничений) или уравнений. |
|||
* [[Extend_FEM_Module/ru|Extend FEM Module]] |
|||
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/ru|Добавление ограничений в верстак FEM]] |
|||
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/ru|Учебник по добавлению уравнений в верстак FEM]] |
|||
</div> |
|||
Руководство разработчика было написано, чтобы помочь опытным пользователям разобраться в сложной кодовой базе FreeCAD и взаимодействиях между основными элементами и отдельными рабочими средами. Книга размещена на github, поэтому несколько пользователей могут вносить в нее свой вклад и постоянно обновлять. |
|||
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=17581 Early preview of ebook: Module developer' guide to FreeCAD source] (тема форума) |
|||
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (хранилище github) |
|||
<span id="Extending_the_FEM_Workbench_documentation"></span> |
|||
== Дополнительная документация к Верстаку FEM == |
|||
* More information regarding extending or missing FEM documentation can be found in the forum: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20823 FEM documentation missing on the Wiki] |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
{{Docnav/ru |
|||
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]] |
|||
|[[Image_Workbench/ru|Верстак Image]] |
|||
|IconL=Workbench_Drawing.svg |
|||
|IconR=Workbench_Image.svg |
|||
}} |
|||
</div> |
|||
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}} |
|||
{{Userdocnavi{{#translation:}}}} |
|||
[[Category:Workbenches{{#translation:}}]] |
Latest revision as of 10:16, 2 March 2024
Введение
Верстак FEM предоставляет современный набор инструментов для анализа Методом Конечных Элементов (finite element analysis, FEA) в FreeCAD. В основном это означает, что все инструменты для проведения анализа объединены в один графический интерфейс пользователя (GUI).
Рабочий процесс
Шаги которые необходимо сделать для выполнению анализа методом конечных элементов:
- Предварительная обработка: постановка задачи анализа.
- Моделирование геометрии: создание геометрии с помощью FreeCAD или ее импорт из другого приложения.
- Создание анализа.
- Добавление ограничений моделирования, таких как нагрузки и фиксированные опоры, к геометрической модели.
- Добавление материалов к деталям геометрической модели.
- Создание сетки конечных элементов для геометрической модели или ее импорт из другого приложения.
- Решение: запуск внешнего решателя из FreeCAD.
- Постобработка: визуализация результатов анализа из FreeCAD или экспорт результатов для их последующей обработки в другом приложении.
Верстак FEM можно использовать в Linux, Windows и Mac OSX. Поскольку данный верстак использует внешние решатели, количество требуемых дополнительных настрлек будет зависеть от используемой вами операционной системы. Инструкции по настройке внешних инструментов смотрите в разделе Установка FEM.
Рабочий процесс в верстаке FEM ; Верстак обращается к двум внешними программам, к первой для создания сетки твердого объекта и ко второй для выполнения фактического решения задачи методом конечных элементов
Меню: Модель
- Analysis container: Создаёт новый контейнер для механического анализа. Если перед кликом на нём было выделено твёрдое тело, будет запущен диалог создания сетки МКЭ.
Материалы
- Твердотельный материал: Позволяет выбрать твердый материал из базы данных.
- Текучий материал: Позволяет выбрать текучий материал из базы данных.
- Нелинейный механический материал: Позволяет добавить нелинейную механическую модель материала.
- Армированный материал (бетон): Позволяет выбрать из базы данных армированные материалы, состоящие из матрицы и армирования.
- Material editor: Открыть редактор материалов для их редактирования.
Геометрия элемента
- Поперечное сечение балки: Создает условие поперечного сечения балки для МКЭ.
- Вращение балки: Создает условие поворота балки для МКЭ.
- Толщина листа материала: Создает условие толщины листа материала.
- Fluid section for 1D flow: Создает элемент жидкостной секции МКЭ для пневматических и гидравлических сетей.
Electromagnetic boundary conditions
- Создать электростатический потенциал: Создает граничное условие МКЭ для электростатического потенциала.
- Current density boundary condition: Used to define a current density. introduced in version 0.21
- Magnetization boundary condition: Used to define a magnetization. introduced in version 0.21
Жидкостные ограничения
- Начальное условие скорости потока: Применяется для определения начальной скорости потока в области.
- Initial pressure condition: Used to define an initial pressure for a body (volume). introduced in version 0.21
- Граничное условие скорости потока: Применяется для задания скорости потока как граничного условия на ребре (2D) или грани (3D).
Геометрические Ограничения
- Constraint plane rotation: Используется для определения ограничения плоского вращения на плоской поверхности.
- Constraint sectionprint: Creates a FEM constraint sectionprint представлено в версии 0.19.
- Constraint transform: Используется для назначения ограничения трансформации на грани.
Механические ограничения
- Constraint fixed: Используется для определения ограничения с фиксацией точки/грани/поверхности.
- Ограничение перемещения: Используется для определения ограничений смещения для точки/грани/поверхности.
- Constraint contact: Используется для определения контактного ограничения между двумя поверхностями.
- Constraint tie: Creates a FEM constraint tie представлено в версии 0.19.
- Spring: Used to define a spring. introduced in version 0.20
- Constraint force: Используется для определения силы в [N], приложенной равномерно к выбираемой поверхности в определяемом направлении.
- Constraint pressure: Используется для определения ограничения давления.
- Centrifugal load: Used to define a centrifugal body load constraint. introduced in version 0.20
- Constraint self weight: используется для определения ускорения свободного падения, действующего на модель.
Температурные ограничения
- Constraint initial temperature: Используется для определения начальной температуры тела.
- Constraint heatflux: Используется для определения ограничений тепловых потоков на поверхностях.
- Constraint temperature: Используется для определения температурных ограничений для точки/грани/поверхности.
- Задать тело, являющееся источником тепла: Создает граничное условие для МКЭ определяющее тело, являющееся источником тепла.
Overwrite Constants
- Constant vacuum permittivity: Creates a FEM constant vacuum permittivity to overwrite standard value.
Меню: Сетка
- Cетка МКЭ из фигуры генерируемая построителем Netgen: Create a FEM mesh from a solid or face shape by Netgen internal mesher.
- Сетка МКЭ из фигуры генерируемая построителем Gmsh: Создать сетку МКЭ из фигуры с помощью генератора сетки Gmsh.
- Граничный слой сетки МКЭ: Создает граничный слой сетки МКЭ.
Translations:FEM Module/141/ru
- Область сетки МКЭ: Создать область сетки МКЭ.
- Группа сетки МКЭ: Создает группу сетки МКЭ.
- FEM mesh to mesh: Преобразуйте поверхность сетки МКЭ в сетку.
Меню: Решение
- Solver CalculiX Standard: Создает новый решатель для этого анализа. В большинстве случаев решатель создается вместе с анализом.
- Solver Elmer: Создает контроллер решателя для Элмера. Он не зависит от других объектов решателя.
- Решатель Z88: Создает задачу для решателя МКЭ Z88 .
Mechanical equations
- Уравнение гибкости: Создает уравнение для расчета упругости МКЭ.
- Deformation equation: Equation for the Solver Elmer to perform nonlinear mechanical analyses (deformations). introduced in version 0.21
Electromagnetic equations
- Электростатические уравнение: Создает уравнение для расчета электростатики МКЭ.
- Electricforce equation: Creates a FEM equation for electric forces.
- Magnetodynamic equation: Equation for the Solver Elmer to calculate magnetodynamics. introduced in version 0.21
- Magnetodynamic 2D equation: Equation for the Solver Elmer to calculate magnetodynamics in 2D. introduced in version 0.21
- Уравнение потока: Создает уравнение МКЭ для потока вещества.
- Flux equation: Creates a FEM equation for flux.
- Heat equation: Creates a FEM equation for heat.
- Solver job control: Открывает меню для настройки и запуска выбранного решателя.
- Run solver calculations: Запускает выбранный решатель текущего анализа.
Меню: Результаты
- Purge results: Очищает текущие результаты расчёта (Results в древе проекта).
- Show result: Используется для показа результатов исследования (Von Mises Stress или Displacement).
- Apply changes to pipeline: Apply changes to parameters directly and not on recompute only....
- Post pipeline from result: Creates a post processing pipeline from a result object.
- Warp filter: Warp the geometry along a vector field by a certain factor.
- Scalar clip filter: Применяется для обрезки поля с заданным скалярным значением.
- Contours filter: Used to display iso-lines (for analyses in 2D) or iso-contours. introduced in version 0.21
- Line clip filter: Применяется для построения цветовой диаграммы вдоль указанной линии.
- Stress linearization plot: Создает график линеаризации напряжений.
Filter functions
- Plane: Cuts the result mesh with a plane.
- Sphere: Cuts the result mesh with a sphere.
- Cylinder: Cuts the result mesh with a cylinder. introduced in version 0.21
- Box: Cuts the result mesh with a box. introduced in version 0.21
Меню: Утилиты
- Open FEM examples: Открыть графический интерфейс для доступа к примерам МКЭ.
Контекстное меню
Obsolete tools
- Fluid boundary condition: Create fluid boundary condition on face entity for Computional Fluid Dynamics.
- Constraint bearing: Используется для определения подшипниковых ограничений.
- Constraint gear: Используется для определения редукторных ограничений.
- Constraint pulley: Используется для определения ограничений шкива.
- Решатель CalculiX (экспериментальный): Создает решатель МКЭ CalculiX (экспериментальный).
- Nodes set: Creates a FEM mesh nodes set.
Настройки
- Preferences...: Доступные настройки инструментов FEM.
Информация
На следующих страницах объясняются различные темы верстака FEM.
Установка FEM: подробное описание по установке(настройке) внешних программ используемых для работы верстака.
FEM Geometry Preparation and Meshing: tips regarding geometry preparation for FEM and meshing.
FEM Mesh: дополнительная информация о получении сетки для анализа методом конечных элементов.
FEM Solver: дополнительная информация о различных решателях метода конечных элементов, доступных в верстаке, и о тех, которые могут быть использованы в будущем.
FEM CalculiX дополнительная информация о CalculiX, решателе по умолчанию, используемом в инструментальных средствах для расчета конструкций.
FEM Concrete: интересная информация по теме моделирования бетонных конструкций.
Учебные материалы для самостоятельного изучения
Пример 1: Анализ деформации консольной балки (CalculiX), простейший анализ деформации консольной балки под воздействием нагрузки.
Пример 2: Учебник по МКЭ, простой анализ натяжения конструкции.
Пример 3: FEM Tutorial Python, настроить пример консоли только с помощью скриптов на Python, включая сетку.
Пример 4: Анализ деформации композитного блока; анализ деформации композитного блока, состоящего из двух материалов.
Пример 7: FEM Example Capacitance Two Balls, Учебное пособие по графическому интерфейсу Элмера 6 «Электростатическая емкость двух шариков» с использованием примеров МКЭ.
Набор руководств по термомеханическому анализу от openSIM
Video tutorial 1: FEM video for beginner (including YouTube link)
Video tutorial 2: FEM video for beginner (including YouTube link)
Many video tutorials: anisim Open Source Engineering Software (in German)
Развитие верстака FEM
Верстак FEM находится в постоянном развитии. Цель проекта - найти способы простого взаимодействия с различными решателями МКЭ, чтобы конечный пользователь мог упростить процесс создания, построения сетки, моделирования и оптимизации задачи инженерного проектирования, и все это внутри FreeCAD.
Дальнейшая информация предназначена для опытных пользователей и разработчиков, которые хотят расширить верстак FEM. Ожидается знакомство с C ++ и Python, а также необходимы некоторые знания о системе «объект документа», используемой в FreeCAD; эта информация доступна в Центре опытных пользователей и Центре разработчиков. Обратите внимание: поскольку FreeCAD находится в активной разработке, некоторые статьи могут быть слишком старыми и, следовательно, устаревшими. Самая последняя информация обсуждается на форумах FreeCAD в разделе «Разработка». Для обсуждения FEM, советов или помощи в расширении верстака читателю следует обратиться к подфоруму FEM.
В следующих статьях объясняется, как можно расширить рабочую среду, например, путем добавления новых типов граничных условий (ограничений) или уравнений.
Руководство разработчика было написано, чтобы помочь опытным пользователям разобраться в сложной кодовой базе FreeCAD и взаимодействиях между основными элементами и отдельными рабочими средами. Книга размещена на github, поэтому несколько пользователей могут вносить в нее свой вклад и постоянно обновлять.
- Early preview of ebook: Module developer' guide to FreeCAD source (тема форума)
- FreeCAD Mod Dev Guide (хранилище github)
Дополнительная документация к Верстаку FEM
- More information regarding extending or missing FEM documentation can be found in the forum: FEM documentation missing on the Wiki
- 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
- 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, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web