FEM: CalculiX Cantilever 3D/Teoria grinzii în consolă
Appearance
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
| Topic |
|---|
| Finite Element Analysis |
| Level |
| Beginner |
| Time to complete |
| 10 minutes |
| Authors |
| Bernd |
| FreeCAD version |
| 0.16.6377 or above |
| Example files |
| See also |
| None |
Introduction
Introducere
Acest exemplu este menit să arate o analiză simplă a elementelor finite (AEF) în FreeCAD FEM Workbench ar trebui să arate și modul în care rezultatele pot fi vizualizate. Se arată cum se declanșează o AEF și cum se schimbă valoarea de încărcare și direcția de încărcare. Mai mult, deoarece fișierul exemplu este prevăzut pt orice instalare FreeCAD, este ușor să verificați dacă modulul FEM este configurat corect.
Requirements
Cerințe
- Versiunea FreeCAD = 0.16.6377 sau mai recentă.
- Acest lucru poate fi verificat în meniul Ajutor -> despre FreeCAD. Numărul Reviziei trebuie să fie mai mare de 6377
- Nu este nevoie de software extern pentru încărcarea fișierului exemplu, vizualizarea plasei cu ochiuri și a geometriei, precum și pentru vizualizarea rezultatelor.
- Pentru reluarea FEA software-ul rezolvitorul CalculiX trebuie să fie instalat pe calculatorul dumneavoastră. Probabil solverul a fost deja instalat împreună cu FreeCAD. Dacă rezolvitorul CalculiX nu este instalat, consultați FEM Install.
Configurarea fișierului exemplu
Load the example file
Încarcă Atelierul Start Workbench
- Start FreeCAD
- Atelierul Start Workbench trebuie încărcat
Activate the analysis container
Activați containerul de analiză
Analysis container and its objects
Container de analiză și obiectele sale
Visualizing Results
Vizualizarea rezultatelor
- Asigurați-vă că analiza este activată.
- Asigurați-vă că analiza încă conține obiectul rezultat, dacă nu doar reîncărcați fișierul exemplu.
- Faceți clic pe bara de instrumente icoanițe pe
Show result
- În fereastra task-ului alege z-Displacement. Acesta arată -88.443 mm în direcție z-negativă.
- Acest lucru are sens, deoarece forța este în direcția negativă, de asemenea.
- Activați caseta de selectare în afară de glisorul inferior al afișajului de deplasare.
- Glisorul poate fi folosit pentru a modifica plasa de deformare într-o manieră simplificată.
- Alegeți dintre diferitele tipuri de rezultate pentru a le vedea în interfața GUI .
Purging Results
Rezultate de curățare
- Asigurați-vă că analiza este activată.
- Pentru a elimina rezultatele selectați în bara de instrumente pictogramă
Purge results
Running the FEA
Rularea FEA
- În vizualizarea Tree, faceți dublu clic pe obiectul rezolvitor
.
- În fereastra de sarcini a obiectului rezolvitor, asigurați-vă că este selectată analiza statică.
- Faceți clic pe fișierul .inp de scriere în aceeași fereastră de activitate. Urmăriți fereastra de jurnalizare până când se afișează "scriere completă".
- Faceți clic pe Run CalculiX. Deoarece aceasta este o analiză foarte mică, ar trebui să dureze mai puțin de o secundă pentru a rula.
- În fereastra de text ar trebui să imprimați cu litere verzi "CalculiX done!" iar în linia următoare "seturile de rezultate de încărcare ..."
- Ați terminat prima dvs. AEF în FreeCAD dacă nu a fost nici un mesaj de eroare.
- Faceți clic pe Închidere în fereastra de activități.
- Trebuie creat un obiect rezultat nou. Știi deja cum să vizualizați rezultatele.
- Dacă primiți un mesaj de eroare ”no solver binary” sau similar atunci când se declanșează analiza, verificați
FEM Install.
Running the FEA the fast Way
Rularea AEF pe calea rapidă
- În vizualizarea arborescentă selectați obiectul Solver
al analizei
. - În bara de instrumente iconițe faceți clic pe
Quick Analysis. - Fișierul de intrare Calculix va fi scris, CalculiX va fi declanșat și obiectul rezultat ar trebui să fie creat.
Changing Load Direction and Load Value
Schimbarea direcției de încărcare și a valorii de încărcare
- În vizualizarea arborescentă selectați obiectul mesh FEM
și apăsați tasta spațiu.
- Vizibilitatea rețelei FEM va fi oprită. Modelul geometric este încă vizibil.
- În vizualizarea arborescentă faceți dublu clic pe obiectul de constrângere de forță pentru a deschide fereastra de sarcini.
- În fereastra de sarcini se modifică valoarea de încărcare la 500000000 N = 500 MN (forța în fereastra de sarcină trebuie să fie în N)
- Faceți clic pe Button Direction.
- Pe modelul geometric faceți clic pe muchiile lungi în direcția x.
Săgețile roșii ale forței își vor schimba direcția în direcția x. Ele arată în direcția fixă.
- Deoarece tensiunea ar trebui să fie aplicată casetei, Direcția inversă trebuie să fie declanșată făcând clic pe ea.
Săgețile roșii ale forței își vor schimba direcția.
- Faceți clic pe OK în fereastra de activități.
- Întoarceți vizibilitatea mesei FEM
pe pagină.
- Acum știți deja cum să declanșați o analiză și cum să vizualizați rezultatele.
Deformarea în direcția x trebuie să fie de 19,05 mm.
- You know how to trigger an analysis and how to visualize results already.
- The deformation in x-direction should be 18.95 mm.
What next?
Ce urmează?
- Acum că ați terminat cu fluxul de lucru de bază pentru FEM Module.
- Sunteți pregătit acum să faceți al doilea FEM tutorial.
- Vom crea consola CalculiX noi înșine și vom compara rezultatele cu teoria grinzii.
- 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
- Getting started
- Installation: Download, Windows, Linux, Mac, Additional components, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Basics: About FreeCAD, Interface, Mouse navigation, Selection methods, Object name, Preferences, Workbenches, Document structure, Properties, Help FreeCAD, Donate
- Help: Tutorials, Video tutorials
- Workbenches: Std Base, Assembly, BIM, CAM, Draft, FEM, Inspection, Material, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework
- Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub