FEM tutorial/fr: Difference between revisions
No edit summary |
(Created page with "* Pour un tutoriel vidéo basé sur ce tutoriel écrit, regardez : [https://www.youtube.com/watch?v=SZTIqhfCSVc FEM MaterialReinforced tutorial].") |
||
(40 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
Line 6: | Line 6: | ||
|Time=10 minutes + temps d'exécution |
|Time=10 minutes + temps d'exécution |
||
|Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] |
|Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] |
||
|FCVersion=0. |
|FCVersion=0.17 ou plus |
||
}} |
}} |
||
Line 15: | Line 15: | ||
[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]] |
[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]] |
||
<span id="Requirements"></span> |
|||
== Conditions == |
== Conditions == |
||
* FreeCAD version 0. |
* FreeCAD version 0.17 ou supérieure. |
||
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] et/ou [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] |
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] et/ou [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] sont installés sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD). |
||
* [http://www.calculix.de/ Calculix] est installé sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD). |
|||
* Pour GMSH, installez par [[Std_AddonMgr/fr|Gestionnaire d'Addon]] la [[Macro_GMSH/fr|Macro GMSH]] développée par [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil] |
|||
* Le lecteur possède les connaissances de base pour utiliser les ateliers [[Part_Workbench/fr|Part]] et [[PartDesign_Workbench/fr|PartDesign]]. |
|||
* [http://www.calculix.de/ Calculix] doit être aussi installé sur votre système |
|||
* L'utilisateur doit avoir les connaissances de base concernant l'utilisation des ateliers [[Part_Workbench/fr|Part]] et [[PartDesign_Workbench/fr|PartDesign]] |
|||
<span id="Procedure"></span> |
|||
== Procédure == |
== Procédure == |
||
<span id="Modeling"></span> |
|||
=== Modélisation === |
=== Modélisation === |
||
Dans cet exemple, un cube est utilisé |
Dans cet exemple, un cube est utilisé comme objet d'étude, mais tout modèle créé dans les ateliers Part ou PartDesign peut être utilisé à la place. |
||
# |
# Appuyez sur le bouton {{Button|[[Image:Std_New.svg|16px|link=Std_New/fr]] [[Std_New/fr|Nouveau document]]}} pour créer un nouveau document. |
||
# Activez l'[[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench]] [[Part_Workbench/fr|atelier Part]] |
# Activez l'[[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench/fr]] [[Part_Workbench/fr|atelier Part]]. |
||
# Créez un |
# Créez un cube. |
||
# Changer ses '''Dimensions''' selon les valeurs suivantes : |
# Changer ses '''Dimensions''' selon les valeurs suivantes : |
||
## |
## Longueur : 8. 000 m. |
||
## |
## Largeur : 1. 000 m. |
||
## |
## Hauteur : 1. 000 m. |
||
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel |
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel travailler. |
||
<span id="Creating_the_Analysis"></span> |
|||
=== Créer l'analyse === |
=== Créer l'analyse === |
||
# Lancez l'[[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench/fr]] [[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]]. |
|||
==== Netgen ==== |
|||
# Sélectionnez l'option {{MenuCommand|Modèle → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Conteneur d'analyse}} dans le menu. |
|||
<span id="Constraints_and_Forces"></span> |
|||
# Sélectionner le modèle |
|||
=== Contraintes et forces === |
|||
# Cliquer sur [[Image:FEM_Analysis.svg|24px]] [[FEM_Analysis/fr|Nouvelle analyse mécanique]] depuis la barre d'outils pour créer une analyse de l'objet sélectionné |
|||
# Dans la fenêtre de dialogue du maillage, cliquer sur {{Button|OK}} |
|||
# Masquez le maillage dans la vue en arborescence. |
|||
# Affichez le modèle original. |
|||
# Sélectionnez [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|24px|link=FEM_ConstraintFixed/fr]] [[FEM_ConstraintFixed/fr|Condition de limite fixe]]. |
|||
# Cliquez sur {{Button|Ajouter}}, sélectionnez la face arrière de l'objet Cube (face sur l'axe ''YZ'') et cliquez sur {{Button|OK}}. |
|||
# Sélectionnez [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|24px|link=FEM_ConstraintForce/fr]] [[FEM_ConstraintForce/fr|Charge d'effort]]. |
|||
# Cliquez sur {{Button|Ajouter}}, sélectionnez la face avant de l'objet Cube (la face parallèle à la face arrière) et définissez la valeur '''Force [N]''' à 9000000. |
|||
# Réglez la ''Direction'' sur ''-Z'' en sélectionnant une des arêtes de la face parallèle à cette direction. |
|||
# Cliquez sur {{Button|OK}}. |
|||
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique. |
|||
==== GMSH ==== |
|||
<span id="Material"></span> |
|||
L'utilisation de la macro de psicofil's est recommandée et est utilisée pour cet exemple. |
|||
===Matériau=== |
|||
# Activer la macro |
|||
# Sélectionner l'objet à analyser, dans cet exemple notre cube |
|||
# Cochez la case '''Create Mechanical Analysis from mesh''' |
|||
# Cliquez {{Button|OK}} |
|||
# Sélectionnez [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|24px]] [[FEM_MaterialSolid/fr|Matériau pour solide]] puis choisir Calculix-Steel comme matériau. |
|||
Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces. |
|||
# Cliquez sur {{Button|OK}}. |
|||
<span id="Meshing"></span> |
|||
=== Contraintes et forces === |
|||
=== Maillage === |
|||
Il est recommandé de faire un maillage comme dernière étape des préparations de l'analyse en raison de l'association à une géométrie dans FreeCAD. Selon l'installation de FreeCAD, il peut y avoir des maillages Netgen ou GMSH, vous pouvez utiliser l'un ou l'autre. |
|||
# Masquer le maillage depuis l'arborescence. |
|||
# Afficher le modèle original |
|||
# Sélectionner [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|24px|link=FEM_ConstraintFixed]] [[FEM_ConstraintFixed/fr|Créer une contrainte FEM fixe]] |
|||
# Sélectionner la face arrière du Cube (face sur l'axe '''YZ''') puis cliquer OK |
|||
# Sélectionner [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|24px|link=FEM_ConstraintForce]] [[FEM_ConstraintForce/fr|Créer une contrainte de force FEM]] |
|||
# Sélectionner la face avant du Cube (la face parallèle à la face arrière) puis définir la valeur '''Area load''' à 9000000.00 |
|||
# Définir la '''Direction''' à '''-Z''' en sélectionnant une des arêtes de face parallèles à cette direction. |
|||
# Cliquer OK |
|||
==== Netgen ==== |
|||
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique. |
|||
# Sélectionnez le modèle. |
|||
=== Final preparations === |
|||
# [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/fr|Maillage FEM à partir d'une forme de Netgen]] : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Netgen. |
|||
# Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur {{Button|Appliquer}} et {{Button|OK}}. |
|||
Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage dans la [[Tree_view/fr|Vue en arborescence]] |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Préparation finale === |
|||
# Sélectionner [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|16px]] [[FEM_MaterialSolid/fr|Matériau pour le solide]] puis choisir Calculix comme matériau |
|||
# Cliquer sur {{Button|OK}} |
|||
</div> |
|||
=== |
==== GMSH ==== |
||
# Sélectionnez le modèle. |
|||
==== Standard Procedure ==== |
|||
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/fr|Maillage FEM à partir d'une forme de Gmsh]] : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Gmsh. |
|||
# Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur {{Button|Appliquer}} et {{Button|OK}}. |
|||
Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
<span id="Running_the_Solver"></span> |
|||
=== Exécution du solveur === |
=== Exécution du solveur === |
||
<span id="Standard_Procedure"></span> |
|||
==== Procédure régulière ==== |
==== Procédure régulière ==== |
||
# Sélectionner l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|28px]] contenu dans l''''Analyse mécanique''' |
|||
# Sélectionner [[Image:FEM_SolverControl.svg|20px]] [[FEM_SolverControl/fr|Contrôle de tâches du solveur ]] depuis le menu |
|||
# Sélectionner '''Write Calculix Input File''' |
|||
# Sélectionner '''Run Calculix''' |
|||
# Cliquer sur '''Fermer''' |
|||
</div> |
|||
# Sélectionnez l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans le conteneur '''Analysis'''. |
|||
==== Quick Procedure ==== |
|||
# Sélectionnez [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl/fr|Contrôle de tâches du solveur]] dans le menu. |
|||
# Sélectionnez '''Write .inp File'''. |
|||
# Sélectionnez '''Run CalculiX'''. |
|||
# Cliquez sur {{Button|OK}}. |
|||
<span id="Quick_Procedure"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
==== Procédure rapide ==== |
==== Procédure rapide ==== |
||
# Sélectionner l'ojet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|28px]] contenu dans l''''Analyse mécanique''' |
|||
# Cliquer sur [[Image:FEM_SolverRun.svg|24px]] [[FEM_SolverRun/fr|Analyse rapide]]. |
|||
</div> |
|||
# Sélectionnez l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans le conteneur '''Analysis'''. |
|||
=== Analyzing Results === |
|||
# Cliquez sur [[Image:FEM_SolverRun.svg|24px]] [[FEM_SolverRun/fr|Lancer les calculs du solveur]]. |
|||
<span id="Analyzing_Results"></span> |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
=== Analyse des résultats === |
=== Analyse des résultats === |
||
# Depuis l''''arborescence de l'objet''', sélectionner l'objet '''Results''' |
|||
# Depuis l''''arborescence de l'objet''', sélectionner l'objet '''CCX_Results''' |
|||
# Sélectionner [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px|link=FEM_ResultShow]] [[FEM_ResultShow/fr|Afficher le résultat]] |
|||
# Sélectionnez [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px|link=FEM_ResultShow/fr]] [[FEM_ResultShow/fr|Afficher le résultat]] |
|||
# Choisir parmi les différents types de résultats à visualiser |
|||
# Choisissez parmi les différents types de résultats à visualiser |
|||
# Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation. |
# Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation. |
||
# Pour supprimer les résultats, |
# Pour supprimer les résultats, sélectionnez [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|24px|link=FEM_ResultsPurge/fr]] [[FEM_ResultsPurge/fr|Purger les résultats]] |
||
</div> |
|||
{{Note|Comparaison avec le fichier d'exemple précédent|Si vous sélectionnez le type de résultat '''déplacement Z''', vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.}} |
{{Note|Comparaison avec le fichier d'exemple précédent|Si vous sélectionnez le type de résultat '''déplacement Z''', vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.}} |
||
Nous avons complété la procédure de base de l'[[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]]. |
|||
<div class="mw-translate-fuzzy"> |
|||
Nous avons complété la procédure de base du [[FEM Module/fr|Module FEM]]. |
|||
<span id="Notes"></span> |
|||
</div> |
|||
== Remarques == |
|||
* Pour un tutoriel vidéo basé sur ce tutoriel écrit, regardez : [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 21:52, 27 March 2024
Thème |
---|
Analyse par éléments finis |
Niveau |
Débutant |
Temps d'exécution estimé |
10 minutes + temps d'exécution |
Auteurs |
Drei |
Version de FreeCAD |
0.17 ou plus |
Fichiers exemples |
None |
Voir aussi |
None |
Introduction
Ce tutoriel est une présentation d'utilisation destiné au lecteur le flux de travail sur base de l'atelier FEM, ainsi que la plupart des outils disponibles pour effectuer une analyse statique d’éléments finis.
Conditions
- FreeCAD version 0.17 ou supérieure.
- Netgen et/ou GMSH sont installés sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD).
- Calculix est installé sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD).
- Le lecteur possède les connaissances de base pour utiliser les ateliers Part et PartDesign.
Procédure
Modélisation
Dans cet exemple, un cube est utilisé comme objet d'étude, mais tout modèle créé dans les ateliers Part ou PartDesign peut être utilisé à la place.
- Appuyez sur le bouton
Nouveau document pour créer un nouveau document.
- Activez l'
atelier Part.
- Créez un cube.
- Changer ses Dimensions selon les valeurs suivantes :
- Longueur : 8. 000 m.
- Largeur : 1. 000 m.
- Hauteur : 1. 000 m.
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel travailler.
Créer l'analyse
- Lancez l'
atelier FEM.
- Sélectionnez l'option Modèle →
Conteneur d'analyse dans le menu.
Contraintes et forces
- Masquez le maillage dans la vue en arborescence.
- Affichez le modèle original.
- Sélectionnez
Condition de limite fixe.
- Cliquez sur Ajouter, sélectionnez la face arrière de l'objet Cube (face sur l'axe YZ) et cliquez sur OK.
- Sélectionnez
Charge d'effort.
- Cliquez sur Ajouter, sélectionnez la face avant de l'objet Cube (la face parallèle à la face arrière) et définissez la valeur Force [N] à 9000000.
- Réglez la Direction sur -Z en sélectionnant une des arêtes de la face parallèle à cette direction.
- Cliquez sur OK.
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.
Matériau
- Sélectionnez
Matériau pour solide puis choisir Calculix-Steel comme matériau.
- Cliquez sur OK.
Maillage
Il est recommandé de faire un maillage comme dernière étape des préparations de l'analyse en raison de l'association à une géométrie dans FreeCAD. Selon l'installation de FreeCAD, il peut y avoir des maillages Netgen ou GMSH, vous pouvez utiliser l'un ou l'autre.
Netgen
- Sélectionnez le modèle.
Maillage FEM à partir d'une forme de Netgen : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Netgen.
- Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur Appliquer et OK.
Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage dans la Vue en arborescence
GMSH
- Sélectionnez le modèle.
Maillage FEM à partir d'une forme de Gmsh : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Gmsh.
- Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur Appliquer et OK.
Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.
Exécution du solveur
Procédure régulière
- Sélectionnez l'objet solveur
contenu dans le conteneur Analysis.
- Sélectionnez
Contrôle de tâches du solveur dans le menu.
- Sélectionnez Write .inp File.
- Sélectionnez Run CalculiX.
- Cliquez sur OK.
Procédure rapide
- Sélectionnez l'objet solveur
contenu dans le conteneur Analysis.
- Cliquez sur
Lancer les calculs du solveur.
Analyse des résultats
- Depuis l'arborescence de l'objet, sélectionner l'objet CCX_Results
- Sélectionnez
Afficher le résultat
- Choisissez parmi les différents types de résultats à visualiser
- Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation.
- Pour supprimer les résultats, sélectionnez
Purger les résultats
Si vous sélectionnez le type de résultat déplacement Z, vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.
Nous avons complété la procédure de base de l'atelier FEM.
Remarques
- Pour un tutoriel vidéo basé sur ce tutoriel écrit, regardez : FEM MaterialReinforced tutorial.
- Matériaux : Solide, Fluide, Mécanique non linéaire, Renforcé (type béton) ; Éditeur de matériaux
- Géométrie de l'élement : Poutre (1D), Rotation de poutre (1D), Coque (2D), Section fluide (1D)
Contraintes
- Électromagnétique : Potentiel électrostatique, Densité de courant, Magnétisation
- Géometrique : Rotation plane, Empreinte de section, Transformation
- Mécanique : Immobilisation, Déplacement, Contact, Liaison, Ressort, Force, Pression, Centrifuge, Poids propre
- Thermique : Température initiale, Flux de chaleur, Température, Source thermique
- Remplacer les Constantes : Permittivité du vide
- Maillage : Maillage Netgen, Maillage GMSH, Couche limite de maillage, Région de maillage, Groupe de maillage, Ensemble de nœuds, Maillage à maillage
- Solveur : CalculiX Standard, Elmer, Mystran, Z88 ; Équations : Déformation, Élasticité, Électrostatique, Force électrique, Magnétodynamique, Magnétodynamique 2D, Écoulement, Flux, Chaleur ; Solveur : Réglage du solveur, Calcul du solveur
- Résultats : Purger, Afficher ; Postprocessing : Appliquer les modifications, Pipeline du résultat, Filtre des déformations, Filtre d'écrêtage scalaire, Filtre de fonction de découpe, Filtre d'écrêtage selon une région, Filtre par contours, Filtre d'écrêtage selon une ligne, Graphique de linéarisation des critères, Données du filtre d'écrêtage du point, Filtre fonction plan, Filtre fonction sphère, Filtre fonction cylindre, Filtre fonction boîte
- Utilitaires : Plan de coupe, Supprimer les plans de coupe, Exemples ; Supprimer le maillage, Affichage des informations du maillage
- Additionnel : Préférences ; Installation, FEM Maillage, Solveur, CalculiX, FEM Béton ; FEM Types d'élements
![](/images/thumb/9/94/User_hub.png/24px-User_hub.png)
- Démarrer avec FreeCAD
- Installation : Téléchargements, Windows, Linux, Mac, Logiciels supplémentaires, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Bases : À propos de FreeCAD, Interface, Navigation par la souris, Méthodes de sélection, Objet name, Préférences, Ateliers, Structure du document, Propriétés, Contribuer à FreeCAD, Faire un don
- Aide : Tutoriels, Tutoriels vidéo
- Ateliers : Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test