FEM tutorial/ru: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
No edit summary
(Updating to match new version of source page)
 
(66 intermediate revisions by 5 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>


<div class="mw-translate-fuzzy">
{{TutorialInfo
{{TutorialInfo/ru
|Topic= Finite Element Analysis
|Topic= Анализ методом конечных элементов
|Level= Beginner
|Level= Новичок
|Time= 10 minutes + Solver time
|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=0.16.6700 or above
|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 верстаком FEM, 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|480px]]


[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]]
=== Requirements ===
* FreeCAD version 0.16.6700 or above
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] and/or [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] is installed on the system
* In the case of GMSH, installation of [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil's macro] is recommended
* [http://www.calculix.de/ Calculix] is installed on the system
* The reader has the basic knowledge to use the Part and PartDesign Workbenches


<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>
# Создать новый документ
== Последовательность действий ==
# Активировать верстак Part
# Создать Куб
# Изменить его размеры ('''Box''') на следующие:
## Length: 8000 мм
## Width: 1000 мм
## Height: 1000 мм


<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>
=== Проведение анализа ===

# Activate the [[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench]] [[FEM_Workbench|FEM Workbench]].
# Select the {{MenuCommand|Model → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Analysis container‏‎}} option from the menu.

<span id="Constraints_and_Forces"></span>
=== Установка ограничений и приложение силы ===

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

Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.

<span id="Material"></span>
=== Выбор материала ===

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


==== Создание Анализа ====
===== Netgen =====
# Выбрать модель
# Выбрать модель
# Кликнуть в меню [[Image:FEM_Analysis.png|16px]] [[FEM Analysis/ru|New mechanical analysis]], чтобы создать анализ из выбранного объекта
# 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'''
# 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.
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
</div>


===== GMSH =====
==== GMSH ====

Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере.
# Select the model
# Активировать макрос
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape|FEM mesh from shape by Gmsh]]: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
# Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб
# In the meshing dialog, click {{Button|Apply}} and {{Button|OK}}.
# Выберете пункт '''Create Mechanical Analysis from mesh'''
# Кликните '''OK'''


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


<span id="Running_the_Solver"></span>
==== Constraints and Forces ====
=== Запуск решателя ===
# Hide the mesh from the Tree View.
# Show the original model
# Select [[Image:FEM_FixedConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintFixed|Create FEM fixed constraint]]
# Select the back face of the Cube (face on the '''YZ''' axis) and click OK
# Select [[Image:FEM_ForceConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintForce|Create FEM force constraint]]
# Select the front face of the Cube (the face parallel to the back face) and set the '''Area load''' value to 9000000.00
# Set the '''Direction''' to '''-Z''' by selecting one of the face edges parallel to that direction.
# Click OK


<span id="Standard_Procedure"></span>
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
==== Стандартный способ ====


# Выберите объект решателя [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]], находящийся в контейнере '''Analysis'''.
==== Final preparations ====
# Выберите в меню [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl|Solver job control]]
# Select [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid|Mechanical material...]] and choose Calculix as the material
# Click '''OK'''
# Выберите '''Write .inp File'''.
# Выберите '''Run Calculix'''.
# Click {{Button|OK}}.


<span id="Quick_Procedure"></span>
==== Running the Solver ====
===== Standard Procedure =====
==== Быстрый способ ====
# Select the solver object [[Image:FEM_Solver.png|16px]] contained in the '''Mechanical Analysis'''
# Select [[Image:FEM_Calculation.png|16px]] [[FEM_SolverControl|Start calculation]] from the menu
# Select '''Write Calculix Input File'''
# Select '''Run Calculix'''
# Click '''Close'''


<div class="mw-translate-fuzzy">
===== Quick Procedure =====
==== Быстрая процедура ====
# Select the solver object [[Image:FEM_Solver.png|16px]] contained in the '''Mechanical Analysis'''
# Click on [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|16px]] [[FEM_SolverRun|Quick Analysis]].
# 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>
==== Analyzing Results ====
=== Анализ Результатов ===
# From the '''Object Tree''', select the '''Results''' object
# Select [[Image:FEM_ShowResult.png|16px]] [[FEM_ResultShow|Show result]]
# Choose among the different Result types to view the results
# 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.
# To remove the results select [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_ResultsPurge|Purge results]]


<div class="mw-translate-fuzzy">
{{Note|Comparison to previous example file|If you select the '''Z displacement''' result type, you can see that the obtained value is almost 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.}}
=== 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.}}
Теперь мы закончили с основными принципами работы [[FEM Module]].


<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:}}}}
{{clear}}
{{Userdocnavi{{#translation:}}}}
<languages/>

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