FEM tutorial/es

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Tutorial
Tema
Análisis de Elemento Finito
Nivel
Principiante
Tiempo para completar
10 minutos + tiempo del Solver
Autores
Drei
Versión de FreeCAD
0.16 o superior
Archivos de ejemplos
Ver también
None

Introducción

Este tutorial tiene como propósito el introducir al lector a la forma de trabajo básica del módulo FEM, así como a la mayoría de las herramientas disponibles para realizar un análisis estático.

Requisitos

  • FreeCAD versión 0.16 superior
  • Netgen y/o GMSH está instalado en el sistema
  • Para el caso de GMSH, se recomienda instalar el macro de psicofil's macro
  • Calculix está instalado en el sistema
  • El lector tiene el conocimiento básico para utilizar los módulo Part y PartDesign

Procedimiento

Modelado

En este ejemplo un Cubo es utilizado como objeto de estudio, pero modelos creados en los bancos de trabajo Parte y Diseño de Parte pueden ser utilizados en su lugar.

  1. Crear un nuevo documento
  2. Activar el módulo Part
  3. Crear un Cubo
  4. Cambiar sus Dimensiones a las siguientes:
    1. Altura: 1.000 mm
    2. Longitud: 8.000 mm
    3. Ancho: 1.000 mm

Ahora tenemos un modelo con el que se puede trabajar.

Creating the Analysis

Netgen
  1. Select the model
  2. Click New mechanical analysis from the menu to create an analysis from the object that was selected
  3. In the meshing dialog, click OK

También es posible arrastrar y depositar una malla a un Análisis Mecánico que no contenga una malla desde la vista del árbol

GMSH

El uso del macro de psicofil es recomendado, y es usado para este ejemplo.

  1. Active el macro
  2. Seleccione el objeto que desee utilizar, en este caso nuestro Cubo
  3. Habilite la opción Create Mechanical Analysis from mesh
  4. Clic OK

Hemos mallado nuestro objeto y estamos listos para agregar restricciones y fuerzas.

Constraints and Forces

  1. Hide the mesh from the Tree View.
  2. Show the original model
  3. Select Create FEM fixed constraint
  4. Select the back face of the Cube (face on the YZ axis) and click OK
  5. Select Create FEM force constraint
  6. Select the front face of the Cube (the face parallel to the back face) and set the Area load value to 9000000.00
  7. Set the Direction to -Z by selecting one of the face edges parallel to that direction.
  8. Click OK

Hemos establecido las restricciones y fuerzas para nuestro estudio estático.

Final preparations

  1. Select Mechanical material... and choose Calculix as the material
  2. Click OK

Running the Solver

Standard Procedure
  1. Select the solver object contained in the Mechanical Analysis
  2. Select Start calculation from the menu
  3. Select Write Calculix Input File
  4. Select Run Calculix
  5. Click Close
Quick Procedure
  1. Select the solver object contained in the Mechanical Analysis
  2. Click on Quick Analysis.

Analyzing Results

  1. From the Object Tree, select the Results object
  2. Select Show result
  3. Choose among the different Result types to view the results
  4. The slider at the bottom can be used to alter the mesh visualization. This allows us to visualize the deformation experienced by the object, keep in mind that this is an approximation.
  5. To remove the results select Purge results
Comparison to previous example file

If you select the Z diplacement result type, you can see that the obtained value is almos identical to the test example provided by FreeCAD. Differences may occur due to the quality of the mesh and the number of nodes it possesses.


We are now finished with the basic workflow for the FEM Module.