FEM tutorial/ru: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Created page with "Вы также можете, в Tree View, перетащить сетку в Mechanical Analysis у которого нет сетки.")
(Updating to match new version of source page)
 
(107 intermediate revisions by 6 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>


<div class="mw-translate-fuzzy">
{{TutorialInfo
{{TutorialInfo/ru
|Class= Анализ методом конечных элементов
|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=
}}
}}
</div>


<span id="Introduction"></span>
=== Введение ===
== Введение ==
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с FEM Верстаком, 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|960px]]


[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]]
=== Требования ===
* Версия FreeCAD 0.16 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 [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil's макросы]
* [http://www.calculix.de/ Calculix] установленный в вашей системе
* Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки Part и PartDesign


<span id="Requirements"></span>
=== Последовательность действий ===
== Требования ==


<div class="mw-translate-fuzzy">
==== Моделирование ====
* Версия FreeCAD должна быть 0.17 и старше.
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.
* 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>
# Создайте новый документ
== Последовательность действий ==
# Активируйте Part Workbench
# Создайте Куб


<span id="Modeling"></span>
=== Моделирование ===

<div class="mw-translate-fuzzy">
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.
</div>

<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>
==== Создаем сетку ====
=== Проведение анализа ===
# Переключитесь на Верстак FEM


# Activate the [[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench]] [[FEM_Workbench|FEM Workbench]].
===== Netgen =====
# Select the {{MenuCommand|Model → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Analysis container‏‎}} option from the menu.
# Выберете модель
# Выберете [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] [[FEM Create|Create FEM mesh]]
# Нажмите '''Ok'''
# Выберете Сетку(Mesh) в Tree View
# Нажмите [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]] [[FEM Analysis|New mechanical analysis]] из меню, для создания анализа, по созданной ранее сетке.


<span id="Constraints_and_Forces"></span>
Вы также можете, в Tree View, перетащить сетку в Mechanical Analysis у которого нет сетки.
=== Установка ограничений и приложение силы ===


<div class="mw-translate-fuzzy">
===== GMSH =====
# Скройте сетку внутри древа проекта.
The usage of psicofil's macro is recommended, and is used for this example.
# Откройте оригинальную модель
# Activate the macro
# Выберите [[Image:FEM_FixedConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintFixed/ru|Создать МКЭ с фиксированными ограничениями]]
# Select the object you wish to use, in this case our Cube
# Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей '''YZ''') и кликните OK
# Check the box '''Create Mechanical Analysis from mesh'''
# Выберите [[Image:FEM_ForceConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintForce/ru|Создать МКЭ с ограничениями силы]]
# Click '''OK'''
# 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
</div>


Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
We have now meshed our object and are ready to add constraints and forces.


<span id="Material"></span>
==== Constraints and Forces ====
=== Выбор материала ===
# Hide the mesh from the Tree View.
# Show the original model
# Select [[Image:Fem_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM FixedConstraint|Create FEM fixed constraint]]
# Select the bottom face of the Box and click OK
# Select [[Image:Fem_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM ForceConstraint|Create FEM force constraint]]
# Select the top face of the Box and set the '''Area load''' value to 20 000
# Click OK


<div class="mw-translate-fuzzy">
We now have established the restrictions and forces for our static study.
=== Последние приготовления ===
# Нажмите [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid/ru|Mechanical material...]] и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
# Нажмите '''OK'''
</div>


<span id="Meshing"></span>
==== Final preparations ====
=== Создание Mesh ===
# Select [[Image:Fem_Material.svg|32px]] [[FEM Material|Mechanical material...]] and choose Steel-generic as the material
# Click '''OK'''


Рекомендуется создавать mesh в качестве последнего шага при подготовке к анализу из-за привязки к геометрии в FreeCAD.
==== Running the Solver ====
В зависимости от установки FreeCAD, mesh может быть с Netgen или GMSH, вы можете использовать любую из них.
# Select [[Image:Fem_NewAnalysis.svg|32px]] [[FEM Calculation|Start calculation]] from the menu
# Select '''Write Calculix Input File'''
# Select '''Run Calculix'''
# Click '''Close'''


==== Analyzing Results ====
==== Netgen ====
# Select [[Image:Fem_Result.svg|32px]] [[FEM ShowResult|Show result]]
# Choose among the different Result types to view the results
# The slider at the bottom can be used to alter the mesh to view the deformation in a simplified manner
#To remove the results select [[Image:Fem_PurgeResults.png|32px]] [[FEM PurgeResults|Purge results]]


# Выбрать модель
We are now finished with the basic workflow for the [[FEM Module]].
# 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 ====
[[Category:User Documentation]]
[[Category:Tutorials]]


# Select the model
{{clear}}
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape|FEM mesh from shape by Gmsh]]: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
<languages/>
# 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 ====
# 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]].
</div>

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

<div class="mw-translate-fuzzy">
=== 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]]
</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">
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM_Workbench/ru|FEM Module]].
</div>

== Notes ==

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


{{FEM Tools navi{{#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