Difference between revisions of "FEM tutorial/ru"
(Created page with "==== Моделирование ==== В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также в...") |
|||
(73 intermediate revisions by 4 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
− | + | <languages/> | |
− | {{TutorialInfo | + | {{TutorialInfo/ru |
− | | | + | |Topic= Анализ методом конечных элементов |
|Level= Новичок | |Level= Новичок | ||
|Time= 10 минут + время работы Решателя | |Time= 10 минут + время работы Решателя | ||
|Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] | |Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] | ||
− | |FCVersion=0.16 и выше | + | |FCVersion=0.16.6700 и выше |
|Files= | |Files= | ||
}} | }} | ||
− | + | == Введение == | |
− | Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с FEM | + | Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа. |
− | [[Image:FEM_tutorial_result.png| | + | [[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]] |
− | + | == Требования == | |
− | * Версия FreeCAD 0.16 и выше | + | * 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 | * [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 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 | * [http://www.calculix.de/ Calculix] установленный в вашей системе | ||
− | * Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать | + | * Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать верстаки [[Part_Workbench/ru|Part]] и [[PartDesign_Workbench/ru|PartDesign]]. |
− | + | == Последовательность действий == | |
− | + | === Моделирование === | |
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign. | В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign. | ||
− | # | + | # Создать новый документ |
− | # | + | # Активировать верстак Part |
− | # | + | # Создать Куб |
− | + | # Изменить его размеры ('''Box''') на следующие: | |
− | + | ## Length: 8000 мм | |
+ | ## Width: 1000 мм | ||
+ | ## Height: 1000 мм | ||
− | + | Теперь у нас есть модель с которой можно работать. | |
− | |||
− | ===== Netgen | + | === Создание 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''' | |
− | |||
− | + | Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта. | |
− | + | ==== GMSH ==== | |
− | + | 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''' |
− | + | Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы. | |
− | === | + | === Ограничения и силы === |
− | # | + | # Скройте сетку внутри древа проекта. |
− | # | + | # Откройте оригинальную модель |
− | # | + | # Выберите [[Image:FEM_FixedConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintFixed/ru|Создать МКЭ с фиксированными ограничениями]] |
− | # | + | # Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей '''YZ''') и кликните OK |
− | # | + | # Выберите [[Image:FEM_ForceConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintForce/ru|Создать МКЭ с ограничениями силы]] |
− | # | + | # Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение '''Area load''' в 9000000,00 |
− | # | + | # Установите '''Direction''' в '''-Z''' выбором одной из граней параллельно этому направлеию. |
+ | # Кликните OK | ||
− | + | Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа. | |
− | === | + | === Последние приготовления === |
− | # | + | # Нажмите [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Mechanical material...]] и выберете Calculix-Steel в качестве материала. |
− | # | + | # Нажмите '''OK''' |
− | ==== | + | === Запуск решателя === |
− | # | + | ==== 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''' | ||
− | ==== | + | ==== Быстрая процедура ==== |
− | # | + | # 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]]. |
− | |||
− | |||
− | + | === Анализ результатов === | |
+ | # Выберите объект '''Results''' из '''Object Tree''' | ||
+ | # Выберите [[Image:FEM_ShowResult.png|16px]] [[FEM_ResultShow/ru|Show result]] | ||
+ | # 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. | ||
+ | # Для удаления результатов выберите [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_ResultsPurge/ru|Purge results]] | ||
+ | {{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.}} | ||
− | [[ | + | Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM Module/ru|FEM Module]]. |
− | |||
− | {{ | + | {{Tutorials navi{{#translation:}}}} |
− | + | {{FEM Tools navi{{#translation:}}}} | |
+ | {{Userdocnavi{{#translation:}}}} |
Latest revision as of 13:57, 6 December 2020
|
Тема |
---|
Анализ методом конечных элементов |
уровень |
Новичок |
Время для завершения |
10 минут + время работы Решателя |
автор |
Drei |
FreeCAD версия |
0.16.6700 и выше |
Пример файла (ов) |
Введение
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа.
Требования
- Версия FreeCAD 0.16.6700 и выше
- Netgen и/или GMSH установленные в вашей системе
- В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить в AddonManager Macro GMSH, разработанный psicofil
- Calculix установленный в вашей системе
- Читатель 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 модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.
- Создать новый документ
- Активировать верстак Part
- Создать Куб
- Изменить его размеры (Box) на следующие:
- Length: 8000 мм
- Width: 1000 мм
- Height: 1000 мм
Теперь у нас есть модель с которой можно работать.
Создание Анализа
Netgen
- Выбрать модель
- Кликнуть в меню
New mechanical analysis, чтобы создать анализ из выбранного объекта
- В диалоге создания сетки кликнуть OK
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
GMSH
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
Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.
Ограничения и силы
- Скройте сетку внутри древа проекта.
- Откройте оригинальную модель
- Выберите
Создать МКЭ с фиксированными ограничениями
- Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей YZ) и кликните OK
- Выберите
Создать МКЭ с ограничениями силы
- Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение Area load в 9000000,00
- Установите Direction в -Z выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
- Кликните OK
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
Последние приготовления
- Нажмите
Mechanical material... и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
- Нажмите OK
Запуск решателя
Стандартная процедура
- Выберите объект решателя
, находящийся в Mechanical Analysis
- Выберите в меню
Start solver job control
- Выберите Write Calculix Input File
- Выберите Run Calculix
- Кликните Close
Быстрая процедура
- Выберите объект решателя
, находящийся в Mechanical Analysis
- Кликните на
Run CalculiX ccx.
Анализ результатов
- Выберите объект Results из Object Tree
- Выберите
Show result
- 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.
- Для удаления результатов выберите
Purge results
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.
- Общее: Учебники, Видеоуроки (Product design, Архитектура, Устаревшие)
- Sketcher: Basic Sketcher tutorial, Sketcher reference
- PartDesign: Simple object, Simple object 2
- Part: Engraved text, Wiffle ball, Basic modeling, Screw threads, Placement
- TechDraw: Basic TechDraw tutorial, New template
- Path: Path for the impatient
- FEM: Cantilever analysis, Shear in a composite block, Postprocessing with Paraview, Reinforced concrete
- Rendering: Raytracing tutorial, POV-ray, Blender
- Материалы: Solid, Fluid, Nonlinear mechanical; Material editor
- Element geometry: Beam (1D), Beam rotation (1D), Shell (2D), Fluid flow (1D)
Ограничения
- Электростатика: Potential
- Жидкости: Initial velocity, Fluid boundary, Flow velocity
- Механика: Fixed, Displacement, Plane rotation, Contact, Transform, Force, Pressure, Self weight, Bearing, Gear, Pulley
- Термические: Initial temperature, Heat flux, Temperature, Heat source
- Сетка: Mesh Netgen, Mesh GMSH, Mesh boundary layer, Mesh region, Mesh group, Nodes set, Mesh to mesh
- Решение: Calculix tools, CalculiX, Elmer, Z88; Уравнения: Heat, Elasticity, Electrostatic, Fluxsolver, Flow; Решатель: Solver control, Solver run
- Результаты: Purge, Show; Постобработка: Apply changes, Pipeline from result, Create warp vector filter, Create scalar clip filter, Create cut filter, Create clip filter, Create data along line filter, Create linearized stresses,
Create data at point filter, Create functions
- Дополнительно: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Project, FEM Concrete; FEM Element Types

- Установка: Windows, Linux, Mac; Начинающим
- Базовая: О FreeCAD, Верстаки, Настройки, Структура документа, Настройка интерфейса, Свойства, Модель мыши; Учебники
- Верстаки: Arch, Draft, FEM, Image, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Path, Plot, Points, Raytracing, Reverse Engineering, Robot, Ship, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface workbench, TechDraw, Test Framework, Web
- Скрипты: Введение в Python, Учебник скриптов FreeCAD, Основы скриптов FreeCAD, Установка макросов, Команды графического интерфейса, Единицы Модули: Создание модулей, Создание верстаков, Добавление верстаков Сетки: Сеточные скрипты, Модуль сеток Детали: Модуль Part, Скрипты топологических данных, PythonOCC, Из Mesh в Part Coin scenegraph: The Coin/Inventor scenegraph, Pivy Интерфейс Qt: PySide, Использование графического интерфейса FreeCAD, Создание диалогов Параметрические объекты: Скриптовые объекты Прочее: Кусочки кода, Функции рисования линий, Встраивание FreeCAD, Библиотека векторной математики FreeCAD, Хаб опытных пользователей, Python, Макросы, Основы скриптов FreeCAD, Topological data scripting