FEM Workbench/ru: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
No edit summary
(Updating to match new version of source page)
 
(29 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>
<languages/>


<div class="mw-translate-fuzzy">
{{Docnav/ru
{{Docnav/ru
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]]
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]]
Line 7: Line 8:
|IconR=Workbench_Image.svg
|IconR=Workbench_Image.svg
}}
}}
</div>


[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|Логотип верстака FEM]]
[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|Логотип верстака FEM]]
Line 12: Line 14:
{{TOCright}}
{{TOCright}}


<span id="Introduction"></span>
== Введение ==
== Введение ==


[[FEM_Workbench/ru|Верстак FEM]] предоставляет современный набор инструментов для анализа [https://en.wikipedia.org/wiki/Метод_конечных_элементов 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).
[[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]]
[[Image:FemWorkbench.jpg|300px]]


<span id="Workflow"></span>
== Рабочий процесс ==
== Рабочий процесс ==


<div class="mw-translate-fuzzy">
Шаги которые необходимо сделать для выполнению анализа методом конечных элементов:
Шаги которые необходимо сделать для выполнению анализа методом конечных элементов:
# Предварительная обработка: постановка задачи анализа.
# Предварительная обработка: постановка задачи анализа.
Line 29: Line 34:
# Решение: запуск внешнего решателя из FreeCAD.
# Решение: запуск внешнего решателя из FreeCAD.
# Постобработка: визуализация результатов анализа из FreeCAD или экспорт результатов для их последующей обработки в другом приложении.
# 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]].
В версиях 0.15 и 0,16 FreeCAD верстак FEM может использоваться на Linux, Windows и Mac OSX.
Поскольку в рабочей среде используются внешние решатели, объем ручной настройки будет зависеть от используемой вами операционной системы. См. [[FEM_Install/ru|Установка FEM]] для получения инструкций по настройке внешних инструментов.


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


{{Caption|Рабочий процесс FEM Workbench; верстак вызывает две внешние программы для создания сетки твердого объекта и выполнения фактического решения задачи конечных элементов}}
{{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}}


<span id="Menu:_Model"></span>
== Меню: Модель ==
== 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.
* [[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.


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


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Твердотельный материал]]: Позволяет выбрать твердый материал из базы данных.
* [[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.
* [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid/ru|Текучий материал]]: Позволяет выбрать текучий материал из базы данных.
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear/ru|Нелинейный механический материал]]: Позволяет добавить нелинейную механическую модель материала.
* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_MaterialEditor.svg|32px]] [[FEM_MaterialEditor/ru|Material editor]]: Открыть редактор материалов для их редактирования.
</div>


<span id="Element_Geometry"></span>
=== Геометрия элемента ===
=== 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.
* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/ru|Толщина листа материала]]: Создает условие толщины листа материала.
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 65: Line 89:
</div>
</div>


=== <span id="FEM_CompEmConstraints">Electromagnetic boundary conditions</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmConstraints pages redirect here--> ===
=== Электростатические ограничения ===


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 71: Line 95:
</div>
</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 ===
=== Жидкостные ограничения ===
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity/ru|Constraint initial flow velocity]]: Используется для определения начальной скорости потока в области.
* [[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}}
* [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity/ru|Constraint flow velocity]]: Используется для задания скорости потока как граничного условия на кромке (2D) или грани (3D).


<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 ===
=== 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.
* [[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">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 85: Line 127:
</div>
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform/ru|Constraint transform]]: Используется для назначения ограничения трансформации на грани.
* [[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 ===
=== 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.
* [[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.
* [[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.
* [[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}}.
* [[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|Constraint spring]]: Used to define a spring. {{Version|0.20}}
:* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure/ru|Constraint pressure]]: Используется для определения ограничения давления.
</div>


* [[Image:FEM_ConstraintCentrif.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCentrif|Constraint centrif]]: Used to define a centrifugal body load constraint. {{Version|0.20}}
:* [[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.
* [[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 ===
=== 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.
* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature/ru|Constraint temperature]]: Используется для определения температурных ограничений для точки/грани/поверхности.
</div>

* [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource/ru|Задать тело, являющееся источником тепла]]: Создает граничное условие для МКЭ определяющее тело, являющееся источником тепла.

=== Ограничения без решателя ===


<div class="mw-translate-fuzzy">
<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.
* [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary/ru|Fluid boundary condition]]: Create fluid boundary condition on face entity for Computional Fluid Dynamics.
</div>
</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.


=== Overwrite Constants ===
=== 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.
* [[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 ==
== Меню: Сетка ==


Line 149: Line 212:


* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/ru|Группа сетки МКЭ]]: Создает группу сетки МКЭ.
* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/ru|Группа сетки МКЭ]]: Создает группу сетки МКЭ.

* [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet/ru|Nodes set]]: Creates a FEM mesh nodes set.


* [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh/ru|FEM mesh to mesh]]: Преобразуйте поверхность сетки МКЭ в сетку.
* [[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 ==
== 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.
* [[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">
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/ru|Решатель CalculiX (экспериментальный)]]: Создает решатель МКЭ CalculiX (экспериментальный).
</div>

* [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/ru|Solver Elmer]]: Создает контроллер решателя для Элмера. Он не зависит от других объектов решателя.
* [[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|Solver Mystran]]: {{Version|0.20}}
* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran/ru|Решатель Mystran]]: {{Version/ru|0.20}}
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 170: Line 234:
</div>
</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.
* [[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}}
* [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] [[FEM_EquationElectricforce/ru|Electricforce equation]]: Creates a FEM equation for electric forces.


=== <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.
* [[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.
* [[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.
* [[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.
* [[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_SolverControl.svg|32px]] [[FEM_SolverControl/ru|Solver job control]]: Открывает меню для настройки и запуска выбранного решателя.
Line 186: Line 272:
* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run solver calculations]]: Запускает выбранный решатель текущего анализа.
* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run solver calculations]]: Запускает выбранный решатель текущего анализа.


<span id="Menu:_Results"></span>
== Меню: Результаты ==
== Меню: Результаты ==


* [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge/ru|Purge results]]: Очищает текущие результаты расчёта (Results в древе проекта).
* [[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).
* [[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">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 204: Line 293:
</div>
</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_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/ru|Scalar clip filter]]:
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 216: Line 303:
</div>
</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}}
<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_PostFilterDataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAlongLine/ru|Line clip filter]]:
</div>


* [[Image:FEM_PostFilterDataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAlongLine/ru|Line clip filter]]: Применяется для построения цветовой диаграммы вдоль указанной линии.
<div class="mw-translate-fuzzy">

* [[Image:FEM_PostFilterLinearizedStresses.svg|32px]] [[FEM_PostFilterLinearizedStresses/ru|Stress linearization plot]]:
* [[Image:FEM_PostFilterLinearizedStresses.svg|32px]] [[FEM_PostFilterLinearizedStresses/ru|Stress linearization plot]]: Создает график линеаризации напряжений.
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 228: Line 313:
</div>
</div>


=== <span id="FEM_PostCreateFunctions">Filter functions</span><!--Do not edit span id: the FEM_PostCreateFunctions pages redirect here--> ===
<div class="mw-translate-fuzzy">

* [[FEM_PostCreateFunctions/ru|Filter functions]]:
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionPlane.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionPlane|Plane]]: Cuts the result mesh with a plane.
** [[Image:Fem-post-geo-plane.svg|32px]]

** [[Image:Fem-post-geo-sphere.svg|32px]]
:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionSphere.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionSphere|Sphere]]: Cuts the result mesh with a sphere.
</div>

:* [[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 ==
== Меню: Утилиты ==


Line 246: Line 336:
* [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] [[FEM_Examples/ru|Open FEM examples]]: Открыть графический интерфейс для доступа к примерам МКЭ.
* [[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 ==
== Контекстное меню ==


Line 252: Line 343:
* [[Image:FEM_MeshDisplayInfo.svg|32px]] [[FEM_MeshDisplayInfo/ru|Display FEM mesh info]]:
* [[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==
==Настройки==


* [[Image:Std_DlgPreferences.svg|32px]] [[FEM_Preferences/ru|Preferences...]]: Доступные настройки инструментов FEM.
* [[Image:Std_DlgPreferences.svg|32px]] [[FEM_Preferences/ru|Preferences...]]: Доступные настройки инструментов FEM.


<span id="Information"></span>
== Информация ==
== Информация ==


Line 262: Line 375:
[[FEM_Install/ru|Установка FEM]]: подробное описание по установке(настройке) внешних программ используемых для работы верстака.
[[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.
[[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_Solver/ru|FEM Solver]]: дополнительная информация о различных решателях метода конечных элементов, доступных в верстаке, и о тех, которые могут быть использованы в будущем.
Line 270: Line 387:
[[FEM_Concrete/ru|FEM Concrete]]: интересная информация по теме моделирования бетонных конструкций.
[[FEM_Concrete/ru|FEM Concrete]]: интересная информация по теме моделирования бетонных конструкций.


<span id="Tutorials"></span>
== Учебные материалы для самостоятельного изучения ==
== Учебные материалы для самостоятельного изучения ==


Line 278: Line 396:
Пример 3: [[FEM_Tutorial_Python/ru|FEM Tutorial Python]], настроить пример консоли только с помощью скриптов на Python, включая сетку.
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|FEM Shear of a Composite Block]]; увидеть деформацию блока, состоящего из двух материалов.
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]]
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]]
Пример 6: [[Post-Processing_of_FEM_Results_with_Paraview/ru|Постобработка результатов МКЭ с помощью Paraview]]
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
Учебник 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.
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 учебников по термомеханическому анализу от [https://opensimsa.github.io/training.html openSIM]
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 1: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499#p158353 FEM video for beginner] (including YouTube link)
Line 294: Line 418:
Many video tutorials: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in German)
Many video tutorials: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in German)


<span id="Extending_the_FEM_Workbench"></span>
== Расширение верстака FEM ==
== 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.
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].
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">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Line 311: Line 438:
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (хранилище github)
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (хранилище github)


<span id="Extending_the_FEM_Workbench_documentation"></span>
== Расшириенная информация о Верстаке FEM ==
== 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]
* 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
{{Docnav/ru
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]]
|[[Drawing_Workbench/ru|Верстак Drawing]]
Line 321: Line 451:
|IconR=Workbench_Image.svg
|IconR=Workbench_Image.svg
}}
}}
</div>


{{FEM Tools navi{{#translation:}}}}
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}}

Latest revision as of 10:16, 2 March 2024

Логотип верстака FEM

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:

  1. Предварительная обработка: постановка задачи анализа.
    1. Моделирование геометрии: создание геометрии с помощью FreeCAD или ее импорт из другого приложения.
    2. Создание анализа.
      1. Добавление ограничений моделирования, таких как нагрузки и фиксированные опоры, к геометрической модели.
      2. Добавление материалов к деталям геометрической модели.
      3. Создание сетки конечных элементов для геометрической модели или ее импорт из другого приложения.
  2. Решение: запуск внешнего решателя из FreeCAD.
  3. 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

  • Material editor: Открыть редактор материалов для их редактирования.

Геометрия элемента

  • Fluid section for 1D flow: Создает элемент жидкостной секции МКЭ для пневматических и гидравлических сетей.

Electromagnetic boundary conditions

Жидкостные ограничения

Геометрические Ограничения

  • Constraint plane rotation: Используется для определения ограничения плоского вращения на плоской поверхности.
  • Constraint transform: Используется для назначения ограничения трансформации на грани.

Механические ограничения

  • Constraint fixed: Используется для определения ограничения с фиксацией точки/грани/поверхности.
  • Constraint contact: Используется для определения контактного ограничения между двумя поверхностями.
  • Constraint force: Используется для определения силы в [N], приложенной равномерно к выбираемой поверхности в определяемом направлении.
  • Constraint pressure: Используется для определения ограничения давления.
  • Constraint self weight: используется для определения ускорения свободного падения, действующего на модель.

Температурные ограничения

  • Constraint heatflux: Используется для определения ограничений тепловых потоков на поверхностях.
  • Constraint temperature: Используется для определения температурных ограничений для точки/грани/поверхности.

Overwrite Constants

Меню: Сетка

Translations:FEM Module/141/ru

  • 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.

Mechanical equations

Electromagnetic equations

  • Solver job control: Открывает меню для настройки и запуска выбранного решателя.

Меню: Результаты

  • Purge results: Очищает текущие результаты расчёта (Results в древе проекта).
  • Show result: Используется для показа результатов исследования (Von Mises Stress или Displacement).
  • Warp filter: Warp the geometry along a vector field by a certain factor.
  • Scalar clip filter: Применяется для обрезки поля с заданным скалярным значением.
  • Line clip filter: Применяется для построения цветовой диаграммы вдоль указанной линии.

Filter functions

  • Plane: Cuts the result mesh with a plane.
  • Sphere: Cuts the result mesh with a sphere.

Меню: Утилиты

  • Open FEM examples: Открыть графический интерфейс для доступа к примерам МКЭ.

Контекстное меню

Obsolete tools

  • Constraint bearing: Используется для определения подшипниковых ограничений.
  • Constraint gear: Используется для определения редукторных ограничений.
  • Constraint pulley: Используется для определения ограничений шкива.

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.

Дополнительная документация к Верстаку FEM