Пример анализа Методом Конечных Элементов (FEM)

From FreeCAD Documentation
Revision as of 06:02, 20 October 2016 by Baritone (talk | contribs)
Руководство
Тема
Анализ методом конечных элементов
Уровень
Новичок
Время для завершения
10 минут + время работы Решателя
Авторы
Drei
FreeCAD версия
0.16 и выше
Примеры файлов
Смотрите также
None

Введение

Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с FEM Верстаком, а также большинством доступных инструментов для статического анализа.

Требования

  • Версия FreeCAD 0.16 и выше
  • Netgen и/или GMSH установленные в вашей системе
  • В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить макросы psicofil'а
  • 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.

  1. Создать новый документ
  2. Активировать верстак Part
  3. Создать Куб
  4. Изменить его размеры (Box) на следующие:
    1. Length: 8.000 мм
    2. Width: 1.000 мм
    3. Height: 1.000 мм

Теперь у нас есть модель с которой можно работать.

Создание Анализа

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

Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере.

  1. Активировать макрос
  2. Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб
  3. Выберете пункт Create Mechanical Analysis from mesh
  4. Кликните OK

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

Ограничения и силы

  1. Скройте сетку внутри древа проекта.
  2. Откройте оригинальную модель
  3. Выберите Create FEM fixed constraint
  4. Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей YZ) и кликните OK
  5. Выберите Create FEM force constraint
  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.

Последние приготовления

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


Теперь мы закончили с основными принципами работы FEM Module.



Other languages: