FEM CalculiX
Introduction
Introduzione
Questa pagina raccoglie le informazioni sul risolutore di elementi finiti CalculiX, il risolutore predefinito per l'analisi strutturale e termo-meccanica nell'ambiente FEM a partire da FreeCAD 0.17. A seconda del sistema operativo su cui si sta lavorando, è necessario installare CalculiX prima di eseguire la prima simulazione. Si prega di consultare Installare FEM.
Il risolutore è in grado di eseguire calcoli lineari e non lineari, per problemi statici, dinamici e termici. Il risolutore funziona su un file di input Abaqus (.inp), il che significa che può essere utilizzato con diversi pre-processori che supportano questo formato. Il programma include un proprio preprocessore grafico che, tuttavia, non viene utilizzato da FreeCAD, ma solo dal risolutore.
CalculiX è progettato per funzionare su piattaforme Unix come Linux e Irix ma anche su MS-Windows. CalculiX è stato sviluppato dagli ingegneri di MTU Aero Engines, Monaco di Baviera, Germania, per assisterli nella progettazione di macchinari come le turbine a getto. Il software è attualmente rilasciato al pubblico secondo i termini della GPL versione 2.
Integration with FreeCAD
Integrazione con FreeCAD
L'interazione tra l'ambiente FEM e CalculiX avviene attraverso la scrittura e la lettura di file di testo. La sequenza delle operazioni è la seguente:
- Viene creato un file di input CalculiX con i dettagli necessari per eseguire la simulazione.
- Viene avviato il risolutore CalculiX con questo file di input.
- Viene registrato l'output del solutore.
- Vengono letti i file di output del risolutore, se disponibili.
Lo strumento FEM Control Solver gestisce l'intero processo. L'interazione dell'utente nel processo è possibile.
Preprocessing interface
Interfaccia di Pre-processo
Il file di input che CalculiX utilizza può essere preparato e modificato prima dell'avvio del solver. Le unità utilizzate nel file di input sono indipendenti dalle unità impostate in FreeCAD; sono sempre millimetri (mm) e Newton (N).
L'interfaccia di CalculiX supporta i seguenti oggetti:
Finite elements
Elementi FEM
- Tet4 and Tet10
- S3 and S6
- B31 and B32
- e quelli descritti in FEM Mesh CalculiX
More details about the supported CalculiX elements can be found on the FEM Mesh CalculiX page.
Analysis
Analisi
- Analisi statica lineare
- Analisi delle frequenze
- Analisi termo-strutturale accoppiata
Materials
Materiali
- Materiale isotropo elastico lineare (uniforme in tutte le direzioni)
- Materiale multiplo è in fase di sviluppo
Postprocessing interface
Interfaccia di post-processo
L'ambiente FEM può leggere lo stress risultante (Von Mises) e tutti gli spostamenti.
Reaction forces can be found in ccx_dat_file which contains reaction force components (fx, fy, fz) for each fixed boundary condition and for each displacement boundary condition which constrains translation degrees of freedom.
Related
- FEM Mesh CalculiX
- CalculiX page in the FEM Workbench preferences
- Materials: Solid Material, Fluid Material, Non-Linear Mechanical Material, Reinforced Material (Concrete); Material Editor
- Element Geometry: Beam Cross Section, Beam Rotation, Shell Plate Thickness, Fluid Section for 1D Flow
- Electromagnetic Boundary Conditions: Electrostatic Potential Boundary Condition, Current Density Boundary Condition, Magnetization Boundary Condition, Electric Charge Density
- Fluid Boundary Conditions: Initial Flow Velocity Condition, Initial Pressure Condition, Flow Velocity Boundary Condition
- Geometrical Analysis Features: Plane Multi-Point Constraint, Section Print Feature, Local Coordinate System
- Mechanical Boundary Conditions and Loads: Fixed Boundary Condition, Rigid Body Constraint, Displacement Boundary Condition, Contact Constraint, Tie Constraint, Spring Boundary Condition, Force Load, Pressure Load, Centrifugal Load, Gravity Load
- Thermal Boundary Conditions and Loads: Initial Temperature, Heat Flux Load, Temperature Boundary Condition, Body Heat Source
- Overwrite Constants: Constant Vacuum Permittivity
- Mesh: Mesh From Shape by Netgen, Mesh From Shape by Gmsh, Mesh Boundary Layer, Mesh Refinement, Mesh Group, Erase Elements, FEM Mesh to Mesh
- Solve: Solver CalculiX, Solver Elmer, Solver Mystran, Solver Z88; Mechanical Equations: Elasticity Equation, Deformation Equation; Electromagnetic Equations: Electrostatic Equation, Electricforce Equation, Magnetodynamic Equation, Magnetodynamic 2D Equation, Static Current Equation; Flow Equation, Flux Equation, Heat Equation, Solver Job Control, Run Solver
- Results: Purge Results, Show Result, Apply Changes to Pipeline, Post Pipeline From Result, Pipeline Branch, Warp Filter, Scalar Clip Filter, Function Cut Filter, Region Clip Filter, Contours Filter, Glyph Filter, Line Clip Filter, Stress Linearization Plot, Data at Point Clip Filter, Calculator Filter; Filter Functions: Plane, Sphere, Cylinder, Box; Data Visualizations: Create Lineplot, Create Histogram, Create Table
- Utilities: Clipping Plane on Face, Remove All Clipping Planes, FEM Examples; Clear FEM Mesh, Display Mesh Info
- Additional: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Concrete; FEM Element Types