FEM tutorial/ru: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
No edit summary
(Updating to match new version of source page)
 
(42 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>
<languages/>

<div class="mw-translate-fuzzy">
{{TutorialInfo/ru
{{TutorialInfo/ru
|Topic= Анализ методом конечных элементов
|Topic= Анализ методом конечных элементов
Line 8: Line 10:
|Files=
|Files=
}}
}}
</div>


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

Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа.
Данное руководство знакомит пользователя с основными принципами работы верстака FEM, а также с большинством доступных инструментов, предназначенных для выполнения статического анализа.


[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]]
[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]]


<span id="Requirements"></span>
== Требования ==
== Требования ==
* Версия FreeCAD 0.16.6700 и выше
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] и/или [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] установленные в вашей системе
* В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить в [[Std_AddonMgr/ru|AddonManager]] [[Macro_GMSH/ru|Macro GMSH]], разработанный [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil]
* [http://www.calculix.de/ Calculix] установленный в вашей системе
* Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки [[Part Workbench/ru|Part]] и [[PartDesign Workbench/ru|PartDesign]].


<div class="mw-translate-fuzzy">
* Версия FreeCAD должна быть 0.17 и старше.
* Наличие [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] и/или [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] в системе (устанавливаются вместе с FreeCAD).
* Наличие [http://www.calculix.de/ Calculix] в системе (устанавливается вместе с FreeCAD).
* Пользователь изучающий данный пример должен обладать базовыми понятиями о том, как использовать верстаки [[Part_Workbench/ru|Part]] и [[PartDesign_Workbench/ru|PartDesign]].
</div>

<span id="Procedure"></span>
== Последовательность действий ==
== Последовательность действий ==


<span id="Modeling"></span>
=== Моделирование ===
=== Моделирование ===
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.


<div class="mw-translate-fuzzy">
# Создать новый документ
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы любые другие модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.
# Активировать верстак Part
</div>
# Создать Куб
# Изменить его размеры ('''Box''') на следующие:
## Length: 8000 мм
## Width: 1000 мм
## Height: 1000 мм


<div class="mw-translate-fuzzy">
# Создайте [[Std_New/ru|новый документ]] (нажатием на кнопку [[Image:Std_New.svg|24px|link=Std_New/ru]]).
# Активировать [[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench/ru]] [[Part_Workbench/ru|верстак Part]].
# Создайте Куб.
# Измените его '''Размеры''' на следующие:
## Length: 8.000 м.
## Width: 1.000 м.
## Height: 1.000 м.
</div>

<div class="mw-translate-fuzzy">
Теперь у нас есть модель с которой можно работать.
Теперь у нас есть модель с которой можно работать.
</div>


<span id="Creating_the_Analysis"></span>
=== Создание Анализа ===
=== Проведение анализа ===
==== Netgen ====
# Выбрать модель
# Кликнуть в меню [[Image:FEM_Analysis.png|16px]] [[FEM Analysis/ru|New mechanical analysis]], чтобы создать анализ из выбранного объекта
# В диалоге создания сетки кликнуть '''OK'''


# Activate the [[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench]] [[FEM_Workbench|FEM Workbench]].
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
# Select the {{MenuCommand|Model → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Analysis container‏‎}} option from the menu.


<span id="Constraints_and_Forces"></span>
==== GMSH ====
=== Установка ограничений и приложение силы ===
Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере.
# Активировать макрос
# Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб
# Выберете пункт '''Create Mechanical Analysis from mesh'''
# Кликните '''OK'''


<div class="mw-translate-fuzzy">
Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.

=== Ограничения и силы ===
# Скройте сетку внутри древа проекта.
# Скройте сетку внутри древа проекта.
# Откройте оригинальную модель
# Откройте оригинальную модель
Line 62: Line 71:
# Установите '''Direction''' в '''-Z''' выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
# Установите '''Direction''' в '''-Z''' выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
# Кликните OK
# Кликните OK
</div>


Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.


<span id="Material"></span>
=== Выбор материала ===

<div class="mw-translate-fuzzy">
=== Последние приготовления ===
=== Последние приготовления ===
# Нажмите [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Mechanical material...]] и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
# Нажмите [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Mechanical material...]] и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
# Нажмите '''OK'''
# Нажмите '''OK'''
</div>


<span id="Meshing"></span>
=== Запуск решателя ===
=== Создание Mesh ===
==== Стандартная процедура ====
# Выберите объект решателя [[Image:FEM_Solver.png|16px]], находящийся в '''Mechanical Analysis'''
# Выберите в меню [[Image:FEM_Calculation.png|16px]] [[FEM_SolverControl/ru|Start solver job control]]
# Выберите '''Write Calculix Input File'''
# Выберите '''Run Calculix'''
# Кликните '''Close'''


Рекомендуется создавать mesh в качестве последнего шага при подготовке к анализу из-за привязки к геометрии в FreeCAD.
В зависимости от установки FreeCAD, mesh может быть с Netgen или GMSH, вы можете использовать любую из них.

==== Netgen ====

# Выбрать модель
# Кликнуть в меню [[Image:FEM_Analysis.png|16px]] [[FEM Analysis/ru|New mechanical analysis]], чтобы создать анализ из выбранного объекта
# В диалоге создания сетки кликнуть '''OK'''

<div class="mw-translate-fuzzy">
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
</div>

==== GMSH ====

# Select the model
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape|FEM mesh from shape by Gmsh]]: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
# In the meshing dialog, click {{Button|Apply}} and {{Button|OK}}.

Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.

<span id="Running_the_Solver"></span>
=== Запуск решателя ===

<span id="Standard_Procedure"></span>
==== Стандартный способ ====

# Выберите объект решателя [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]], находящийся в контейнере '''Analysis'''.
# Выберите в меню [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl|Solver job control]]
# Выберите '''Write .inp File'''.
# Выберите '''Run Calculix'''.
# Click {{Button|OK}}.

<span id="Quick_Procedure"></span>
==== Быстрый способ ====

<div class="mw-translate-fuzzy">
==== Быстрая процедура ====
==== Быстрая процедура ====
# Выберите объект решателя [[Image:FEM_Solver.png|16px]], находящийся в '''Mechanical Analysis'''
# Выберите объект решателя [[Image:FEM_Solver.png|16px]], находящийся в '''Mechanical Analysis'''
# Кликните на [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|16px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run CalculiX ccx]].
# Кликните на [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|16px]] [[FEM_SolverRun/ru|Run CalculiX ccx]].
</div>


<span id="Analyzing_Results"></span>
=== Анализ Результатов ===

<div class="mw-translate-fuzzy">
=== Анализ результатов ===
=== Анализ результатов ===
# Выберите объект '''Results''' из '''Object Tree'''
# Выберите объект '''Results''' из '''Object Tree'''
Line 86: Line 138:
# Выберите для просмотра из различных типов результата нужные
# Выберите для просмотра из различных типов результата нужные
# Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение.
# Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение.
# Для удаления результатов выберите [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_PurgeResults/ru|Purge results]]
# Для удаления результатов выберите [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_ResultsPurge/ru|Purge results]]
</div>

{{Note|Сравнение с предшествующим файлом примера|Если Вы тип результата выбрали '''Z displacement''', Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.}}


<div class="mw-translate-fuzzy">
<div class="mw-translate-fuzzy">
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM_Workbench/ru|FEM Module]].
{{Note|Сравнение с предшествующим файлом примера|Если Вы тип результата выбрали '''Z diplacement''', Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.}}
</div>
</div>


== Notes ==
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM Module/ru|FEM Module]].

* For a video tutorial based on this written tutorial watch: [https://www.youtube.com/watch?v=SZTIqhfCSVc FEM MaterialReinforced tutorial].



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

Latest revision as of 09:37, 27 March 2024

Other languages:
Руководство
Тема
Анализ методом конечных элементов
Уровень
Новичок
Время для завершения
10 минут + время работы Решателя
Авторы
Drei
FreeCAD версия
0.16.6700 и выше
Примеры файлов
Смотрите также
None

Введение

Данное руководство знакомит пользователя с основными принципами работы верстака FEM, а также с большинством доступных инструментов, предназначенных для выполнения статического анализа.

Требования

  • Версия FreeCAD должна быть 0.17 и старше.
  • Наличие Netgen и/или GMSH в системе (устанавливаются вместе с FreeCAD).
  • Наличие Calculix в системе (устанавливается вместе с FreeCAD).
  • Пользователь изучающий данный пример должен обладать базовыми понятиями о том, как использовать верстаки Part и PartDesign.

Последовательность действий

Моделирование

В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы любые другие модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.

  1. Создайте новый документ (нажатием на кнопку ).
  2. Активировать верстак Part.
  3. Создайте Куб.
  4. Измените его Размеры на следующие:
    1. Length: 8.000 м.
    2. Width: 1.000 м.
    3. Height: 1.000 м.

Теперь у нас есть модель с которой можно работать.

Проведение анализа

  1. Activate the FEM Workbench.
  2. Select the Model → Analysis container‏‎ option from the menu.

Установка ограничений и приложение силы

  1. Скройте сетку внутри древа проекта.
  2. Откройте оригинальную модель
  3. Выберите Создать МКЭ с фиксированными ограничениями
  4. Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей YZ) и кликните OK
  5. Выберите Создать МКЭ с ограничениями силы
  6. Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение Area load в 9000000,00
  7. Установите Direction в -Z выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
  8. Кликните OK

Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.

Выбор материала

Последние приготовления

  1. Нажмите Mechanical material... и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
  2. Нажмите OK

Создание Mesh

Рекомендуется создавать mesh в качестве последнего шага при подготовке к анализу из-за привязки к геометрии в FreeCAD. В зависимости от установки FreeCAD, mesh может быть с Netgen или GMSH, вы можете использовать любую из них.

Netgen

  1. Выбрать модель
  2. Кликнуть в меню New mechanical analysis, чтобы создать анализ из выбранного объекта
  3. В диалоге создания сетки кликнуть OK

Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.

GMSH

  1. Select the model
  2. FEM mesh from shape by Gmsh: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
  3. In the meshing dialog, click Apply and OK.

Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.

Запуск решателя

Стандартный способ

  1. Выберите объект решателя , находящийся в контейнере Analysis.
  2. Выберите в меню Solver job control
  3. Выберите Write .inp File.
  4. Выберите Run Calculix.
  5. Click OK.

Быстрый способ

Быстрая процедура

  1. Выберите объект решателя , находящийся в Mechanical Analysis
  2. Кликните на Run CalculiX ccx.

Анализ Результатов

Анализ результатов

  1. Выберите объект Results из Object Tree
  2. Выберите Show result
  3. Выберите для просмотра из различных типов результата нужные
  4. Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение.
  5. Для удаления результатов выберите Purge results
Сравнение с предшествующим файлом примера

Если Вы тип результата выбрали Z displacement, Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.


Теперь мы закончили с основными принципами работы FEM Module.

Notes