FEM Workbench/ru: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Updating to match new version of source page)
No edit summary
(5 intermediate revisions by one other user not shown)
Line 51: Line 51:
* [[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 class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:Arch_Material_Group.svg|32px]] [[Material_editor/ru|Material editor]]: Позволяет открыть редактор для редактирования материалов.
* [[Image:FEM_MaterialEditor.svg|32px]] [[FEM_MaterialEditor/ru|Material editor]]: Позволяет открыть редактор для редактирования материалов.
</div>


=== Геометрия элемента ===
=== Геометрия элемента ===
Line 61: Line 63:
* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/ru|Толщины листа кровельного материала]]: Создает Условие толщины пластины кровельного материала для расчета МКЭ.
* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/ru|Толщины листа кровельного материала]]: Создает Условие толщины пластины кровельного материала для расчета МКЭ.


<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.
* [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D/ru|Fluid section for 1D flow]]: Создает элемент жидкостной секции МКЭ для пневматических и гидравлических сетей.
</div>


=== Электростатические ограничения ===
=== Электростатические ограничения ===


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/ru|Создать электростатический потенциал]]: Создает граничное условие МКЭ для электростатического потенциала.
* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/ru|Создать электростатический потенциал]]: Создает граничное условие МКЭ для электростатического потенциала.
</div>


=== Жидкостные ограничения ===
=== Жидкостные ограничения ===
Line 77: Line 83:
* [[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 class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSectionPrint/ru|Constraint sectionprint]]: Creates a FEM constraint sectionprint {{Version/ru|0.19}}.
* [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSectionPrint/ru|Constraint sectionprint]]: Creates a FEM constraint sectionprint {{Version/ru|0.19}}.
</div>


* [[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.
Line 113: Line 121:
=== Ограничения без решателя ===
=== Ограничения без решателя ===


<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.
* [[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_ConstraintBearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing/ru|Constraint bearing]]: Используется для определения подшипниковых ограничений.
Line 127: Line 137:
== Меню: Сетка ==
== 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.
* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer/ru|Граничный слой сетки МКЭ]]: Создает граничный слой сетки МКЭ.
Line 146: Line 160:
* [[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 class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/ru|Решатель CalculiX (экспериментальный)]]: Создает решатель МКЭ CalculiX (экспериментальный).
* [[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.


* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran|Solver Mystran]]:
* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran|Solver Mystran]]: {{Version|0.20}}


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/ru|Решатель Z88]]: Создает задачу для решателя МКЭ Z88 .
* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/ru|Решатель Z88]]: Создает задачу для решателя МКЭ Z88 .
</div>


* [[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.
Line 176: Line 194:
* [[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 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....
* [[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.
* [[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.
* [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] [[FEM_PostFilterWarp/ru|Warp filter]]: Warp the geometry along a vector field by a certain factor.
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/ru|Scalar clip filter]]:
* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/ru|Scalar clip filter]]:
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_PostFilterCutFunction.svg|32px]] [[FEM_PostFilterCutFunction/ru|Function cut filter]]:
* [[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]]:
* [[Image:FEM_PostFilterClipRegion.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipRegion/ru|Region clip filter]]:
</div>


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


<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]]:
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_PostFilterDataAtPoint.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAtPoint/ru|Data at point clip filter]]:
* [[Image:FEM_PostFilterDataAtPoint.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAtPoint/ru|Data at point clip filter]]:
</div>


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[FEM_PostCreateFunctions/ru|Filter functions]]:
* [[FEM_PostCreateFunctions/ru|Filter functions]]:
** [[Image:Fem-post-geo-plane.svg|32px]]
** [[Image:Fem-post-geo-plane.svg|32px]]
** [[Image:Fem-post-geo-sphere.svg|32px]]
** [[Image:Fem-post-geo-sphere.svg|32px]]
</div>


== Меню: Утилиты ==
== Меню: Утилиты ==


<div class="mw-translate-fuzzy">
* [[Image:FEM_ClippingPlaneAdd.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd/ru|Clipping plane on face]]:
* [[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]]:
* [[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.
* [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] [[FEM_Examples/ru|Open FEM examples]]: Открыть графический интерфейс для доступа к примерам МКЭ.

Revision as of 10:47, 13 June 2022

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.

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. Установка FEM для получения инструкций по настройке внешних инструментов.

Рабочий процесс FEM Workbench; верстак вызывает две внешние программы для создания сетки твердого объекта и выполнения фактического решения задачи 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: Позволяет открыть редактор для редактирования материалов.

Геометрия элемента

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

Электростатические ограничения

Жидкостные ограничения

  • Constraint flow velocity: Используется для задания скорости потока как граничного условия на кромке (2D) или грани (3D).

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 displacement: Используется для определения ограничений смещения для 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.

Ограничения без решателя

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

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.
  • 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.

Меню: Утилиты

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

Контекстное меню

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 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.

Tutorials

Учебники

Учебник 1: FEM CalculiX Cantilever 3D, базовый анализ балки с простой опорой.

Учебник 2: Учебник по МКЭ, простой анализ натяжения конструкции.

Учебник 3: FEM Tutorial Python, настроить пример консоли только с помощью скриптов на Python, включая сетку.

Учебник 4: FEM Shear of a Composite Block; увидеть деформацию блока, состоящего из двух материалов.

Учебник 5: Переходный анализ методом конечных элементов

Учебник 6: Постобработка результатов МКЭ с помощью Paraview

Учебник 7: FEM Example Capacitance Two Balls, Учебное пособие по графическому интерфейсу Элмера 6 «Электростатическая емкость двух шариков» с использованием примеров МКЭ.

Набор учебников 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)

Расширение 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.

Расшириенная информация о Верстаке FEM