FEM Tutoriel
Thème |
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Analyse par éléments finis |
Niveau |
Débutant |
Temps d'exécution estimé |
10 minutes + temps d'exécution |
Auteurs |
Drei |
Version de FreeCAD |
0.16.6700 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 0.16.6700 ou plus
- Netgen et/ou GMSH doivent être installés sur votre système
- Pour GMSH, installez par Gestionnaire d'Addon la Macro GMSH développée par psicofil
- Calculix doit être aussi installé sur votre système
- L'utilisateur doit avoir les connaissances de base concernant l'utilisation des ateliers Part et PartDesign
Procédure
Modélisation
Dans cet exemple, un cube est utilisé pour l'étude, mais tous les modèles créés avec les ateliers Part ou PartDesign peuvent être utilisés.
- Créez un nouveau document (appuyez sur le bouton
)
- Activez l'
atelier Part
- Créez un Cube
- Changer ses Dimensions selon les valeurs suivantes :
- Height (hauteur) : 1.000 mm
- Length (longueur) : 8.000 mm
- Width (largeur) : 1.000 mm
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel nous pouvons travailler.
Créer l'analyse
Netgen
- Sélectionner le modèle
- Cliquer sur
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 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
L'utilisation de la macro de psicofil's est recommandée et est utilisée pour cet exemple.
- Activer la macro
- Sélectionner l'objet à analyser, dans cet exemple notre cube
- Cochez la case Create Mechanical Analysis from mesh
- Cliquez OK
Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.
Contraintes et forces
- Masquer le maillage depuis l'arborescence.
- Afficher le modèle original
- Sélectionner
Créer une contrainte FEM fixe
- Sélectionner la face arrière du Cube (face sur l'axe YZ) puis cliquer OK
- Sélectionner
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
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.
Préparations finales
- Sélectionner
Matériau pour le solide puis choisir Calculix comme matériau
- Cliquer sur OK
Exécution du solveur
Procédure régulière
- Sélectionner l'objet solveur
contenu dans l'Analyse mécanique
- Sélectionner
Contrôle de tâches du solveur depuis le menu
- Sélectionner Write Calculix Input File
- Sélectionner Run Calculix
- Cliquer sur Fermer
Procédure rapide
- Sélectionner l'ojet solveur
contenu dans l'Analyse mécanique
- Cliquer sur
Analyse rapide.
Analyse des résultats
Analyse des résultats
- Depuis l'arborescence de l'objet, sélectionner l'objet Results
- Sélectionner
Afficher le résultat
- Choisir 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, sélectionner
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 du Module FEM.
- 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, Start, Surface, TechDraw, Test, Web