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FEM Tutorium Python

From FreeCAD Documentation
This page is a translated version of the page FEM Tutorial Python and the translation is 100% complete.
Other languages:
Anleitung
Thema
Finite Element Analyse
Niveau
Fortgeschrittene
Bearbeitungszeit
30 Minuten
Autoren
Bernd
FreeCAD-Version
0.18.15985 oder höher
Beispieldateien
Siehe auch
None

Einleitung

Dieses Tutorium soll zeigen, wie eine einfache Finite-Elemente-Analyse (FEA) in FreeCADs Arbeitsbereich FEM mit Python erstellt wird. Das Modell aus dem FEM CalculiX Freiträger 3D Tutorium wird für dieses Beispiel verwendet.

Voraussetzungen

  • Die kompatible Version von FreeCAD, wie in der Tutorial-Übersicht angegeben.
    Verwende Hilfe → Über FreeCAD, um die installierte Version von FreeCAD anzuzeigen.
  • Wichtiger Hinweis: Aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung der FEM Workbench wird empfohlen, den neuesten Entwicklungs-Snapshot von FreeCAD zu verwenden, insbesondere für FEM-Analysen mit Python-Skripten.
  • Eine funktionierende FEM-Workbench. Führe die FEM CalculiX Cantilever 3D-Analyse aus, um dies festzustellen.

Lasst uns beginnen

Ein neues Dokument und das zu analysierende Teil

# new document
doc = App.newDocument("Scripted_CalculiX_Cantilever3D")

# part
import Part
box_obj = doc.addObject('Part::Box', 'Box')
box_obj.Height = box_obj.Width = 1000
box_obj.Length = 8000

# see how our part looks like
import FreeCADGui
FreeCADGui.ActiveDocument.activeView().viewAxonometric()
FreeCADGui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

#

Analyse und Analysis-Objekte

# let us create some objects

# import to create objects
import ObjectsFem

# analysis
analysis_object = ObjectsFem.makeAnalysis(doc, "Analysis")

# solver (we gone use the well tested CcxTools solver object)
solver_object = ObjectsFem.makeSolverCalculiXCcxTools(doc, "CalculiX")
solver_object.GeometricalNonlinearity = 'linear'
solver_object.ThermoMechSteadyState = True
solver_object.MatrixSolverType = 'default'
solver_object.IterationsControlParameterTimeUse = False
analysis_object.addObject(solver_object)

# material
material_object = ObjectsFem.makeMaterialSolid(doc, "SolidMaterial")
mat = material_object.Material
mat['Name'] = "Steel-Generic"
mat['YoungsModulus'] = "210000 MPa"
mat['PoissonRatio'] = "0.30"
mat['Density'] = "7900 kg/m^3"
material_object.Material = mat
analysis_object.addObject(material_object)

# fixed_constraint
fixed_constraint = ObjectsFem.makeConstraintFixed(doc, "FemConstraintFixed")
fixed_constraint.References = [(box_obj, "Face1")]
analysis_object.addObject(fixed_constraint)

# force_constraint
force_constraint = ObjectsFem.makeConstraintForce(doc, "FemConstraintForce")
force_constraint.References = [(box_obj, "Face2")]
force_constraint.Force = 9000000.0
force_constraint.Direction = (box_obj, ["Edge5"])
force_constraint.Reversed = True
analysis_object.addObject(force_constraint)

FEM Netz (Anleitung)

Dieser Abschnitt enthält den FEM-Netzcode. Bitte erweitere ihn, um den Inhalt anzuzeigen.

Hinweis: Lese den Abschnitt Zusätzliche Informationen weiter unten, um zu erfahren, wie du die Mesh-Generierung mit GMSH- oder Netgen-Mesh-Objekten schreibst. 

# mesh
import Fem
femmesh = Fem.FemMesh()

# nodes
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 0.0, 1)
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 1000.0, 2)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 0.0, 3)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 1000.0, 4)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 0.0, 5)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 1000.0, 6)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 0.0, 7)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 1000.0, 8)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 1000.0, 9)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 1000.0, 10)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 1000.0, 11)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 1000.0, 12)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 1000.0, 13)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 1000.0, 14)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 1000.0, 15)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 1000.0, 16)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 1000.0, 17)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 1000.0, 18)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 1000.0, 19)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 1000.0, 20)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 1000.0, 21)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 1000.0, 22)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 1000.0, 23)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 1000.0, 24)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 1000.0, 25)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 1000.0, 26)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 1000.0, 27)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 1000.0, 28)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 0.0, 29)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 0.0, 30)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 0.0, 31)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 0.0, 32)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 0.0, 33)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 0.0, 34)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 0.0, 35)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 0.0, 36)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 0.0, 37)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 0.0, 38)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 0.0, 39)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 0.0, 40)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 0.0, 41)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 0.0, 42)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 0.0, 43)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 0.0, 44)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 0.0, 45)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 0.0, 46)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 0.0, 47)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 0.0, 48)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 500.0, 49)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 500.0, 50)
femmesh.addNode(4731.99999977, 500.000001086, 499.999998599, 51)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 1000.0, 52)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 1000.0, 53)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 1000.0, 54)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 1000.0, 55)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 1000.0, 56)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 1000.0, 57)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 1000.0, 58)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 1000.0, 59)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 1000.0, 60)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 1000.0, 61)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 1000.0, 62)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 1000.0, 63)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 1000.0, 64)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 1000.0, 65)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 1000.0, 66)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 1000.0, 67)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 1000.0, 68)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 1000.0, 69)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 1000.0, 70)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 1000.0, 71)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 1000.0, 72)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 1000.0, 73)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 1000.0, 74)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 1000.0, 75)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 0.0, 76)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 0.0, 77)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 0.0, 78)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 0.0, 79)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 0.0, 80)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 0.0, 81)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 0.0, 82)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 0.0, 83)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 0.0, 84)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 0.0, 85)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 0.0, 86)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 0.0, 87)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 0.0, 88)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 0.0, 89)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 0.0, 90)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 0.0, 91)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 0.0, 92)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 0.0, 93)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 0.0, 94)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 0.0, 95)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 0.0, 96)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 0.0, 97)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 0.0, 98)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 0.0, 99)
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 500.0, 100)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 500.0, 101)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 500.0, 102)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 500.0, 103)
femmesh.addNode(364.0, 500.0, 1000.0, 104)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 1000.0, 105)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 1000.0, 106)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 1000.0, 107)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 1000.0, 108)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 1000.0, 109)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 1000.0, 110)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 1000.0, 111)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 1000.0, 112)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 1000.0, 113)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 1000.0, 114)
femmesh.addNode(4732.0, 500.0, 1000.0, 115)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 1000.0, 116)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 1000.0, 117)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 1000.0, 118)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 1000.0, 119)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 1000.0, 120)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 1000.0, 121)
femmesh.addNode(7640.0, 500.0, 1000.0, 122)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 1000.0, 123)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 1000.0, 124)
femmesh.addNode(364.0, 500.0, 0.0, 125)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 0.0, 126)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 0.0, 127)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 0.0, 128)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 0.0, 129)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 0.0, 130)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 0.0, 131)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 0.0, 132)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 0.0, 133)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 0.0, 134)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 0.0, 135)
femmesh.addNode(4732.0, 500.0, 0.0, 136)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 0.0, 137)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 0.0, 138)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 0.0, 139)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 0.0, 140)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 0.0, 141)
femmesh.addNode(7640.0, 500.0, 0.0, 142)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 0.0, 143)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 0.0, 144)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 0.0, 145)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 500.0, 146)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 500.0, 147)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 500.0, 148)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 500.0, 149)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 500.0, 150)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 500.0, 151)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 500.0, 152)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 500.0, 153)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 500.0, 154)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 500.0, 155)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 500.0, 156)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 500.0, 157)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 500.0, 158)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 500.0, 159)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 500.0, 160)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 500.0, 161)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 500.0, 162)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 500.0, 163)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 500.0, 164)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 500.0, 165)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 500.0, 166)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 500.0, 167)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 500.0, 168)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 500.0, 169)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 500.0, 170)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 500.0, 171)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 500.0, 172)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 500.0, 173)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 500.0, 174)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 500.0, 175)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 500.0, 176)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 500.0, 177)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 500.0, 178)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 500.0, 179)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 500.0, 180)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 500.0, 181)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 500.0, 182)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 500.0, 183)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 500.0, 184)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 500.0, 185)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 500.0, 186)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 500.0, 187)
femmesh.addNode(8000.0, 250.0, 250.0, 188)
femmesh.addNode(8000.0, 250.0, 750.0, 189)
femmesh.addNode(8000.0, 750.0, 750.0, 190)
femmesh.addNode(8000.0, 750.0, 250.0, 191)
femmesh.addNode(0.0, 250.0, 750.0, 192)
femmesh.addNode(0.0, 250.0, 250.0, 193)
femmesh.addNode(0.0, 750.0, 250.0, 194)
femmesh.addNode(0.0, 750.0, 750.0, 195)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 500.0, 196)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 500.0, 197)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 500.0, 198)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 500.0, 199)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 500.0, 200)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 500.0, 201)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 500.0, 202)
femmesh.addNode(7640.0, 750.0, 250.0, 203)
femmesh.addNode(7640.0, 750.0, 750.0, 204)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 500.0, 205)
femmesh.addNode(7640.0, 250.0, 250.0, 206)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 500.0, 207)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 500.0, 208)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 500.0, 209)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 500.0, 210)
femmesh.addNode(364.0, 750.0, 250.0, 211)
femmesh.addNode(364.0, 750.0, 750.0, 212)
femmesh.addNode(364.0, 250.0, 250.0, 213)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 500.0, 214)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 500.0, 215)
femmesh.addNode(364.0, 250.0, 750.0, 216)
femmesh.addNode(4549.99999989, 250.000000543, 249.9999993, 217)
femmesh.addNode(4549.99999989, 750.000000543, 249.9999993, 218)
femmesh.addNode(4549.99999989, 750.000000543, 749.9999993, 219)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 500.0, 220)
femmesh.addNode(4549.99999989, 250.000000543, 749.9999993, 221)
femmesh.addNode(4913.99999989, 250.000000543, 749.9999993, 222)
femmesh.addNode(4913.99999989, 750.000000543, 749.9999993, 223)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 500.0, 224)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 500.0, 225)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 500.0, 226)
femmesh.addNode(4913.99999989, 750.000000543, 249.9999993, 227)
femmesh.addNode(4913.99999989, 250.000000543, 249.9999993, 228)

# elements
femmesh.addVolume([40, 19, 10, 20, 168, 106, 196, 171, 66, 107], 149)
femmesh.addVolume([10, 31, 30, 40, 150, 79, 149, 196, 128, 129], 150)
femmesh.addVolume([38, 17, 18, 47, 163, 62, 166, 140, 197, 198], 151)
femmesh.addVolume([32, 41, 11, 12, 130, 199, 152, 165, 200, 56], 152)
femmesh.addVolume([12, 32, 41, 42, 165, 130, 200, 201, 143, 92], 153)
femmesh.addVolume([42, 21, 12, 22, 172, 110, 201, 185, 68, 123], 154)
femmesh.addVolume([10, 31, 40, 11, 150, 128, 196, 55, 151, 202], 155)
femmesh.addVolume([11, 12, 41, 21, 56, 200, 199, 109, 110, 173], 156)
femmesh.addVolume([20, 41, 11, 40, 170, 199, 108, 171, 91, 202], 157)
femmesh.addVolume([20, 41, 21, 11, 170, 173, 67, 108, 199, 109], 158)
femmesh.addVolume([32, 11, 41, 31, 152, 199, 130, 80, 151, 131], 159)
femmesh.addVolume([11, 10, 20, 40, 55, 107, 108, 202, 196, 171], 160)
femmesh.addVolume([38, 17, 47, 37, 163, 197, 140, 86, 162, 141], 161)
femmesh.addVolume([38, 18, 49, 48, 166, 204, 203, 145, 205, 206], 162)
femmesh.addVolume([46, 15, 45, 36, 207, 208, 96, 139, 159, 137], 163)
femmesh.addVolume([47, 16, 46, 37, 209, 210, 97, 141, 161, 138], 164)
femmesh.addVolume([18, 4, 2, 49, 122, 64, 63, 204, 189, 190], 165)
femmesh.addVolume([18, 17, 27, 47, 62, 120, 121, 198, 197, 183], 166)
femmesh.addVolume([38, 18, 48, 47, 166, 205, 145, 140, 198, 98], 167)
femmesh.addVolume([12, 23, 42, 22, 111, 175, 201, 123, 69, 185], 168)
femmesh.addVolume([26, 47, 27, 17, 180, 183, 73, 119, 197, 120], 169)
femmesh.addVolume([50, 29, 9, 6, 211, 147, 212, 195, 146, 53], 170)
femmesh.addVolume([27, 48, 18, 47, 182, 205, 121, 183, 98, 198], 171)
femmesh.addVolume([8, 7, 39, 50, 103, 89, 167, 192, 193, 213], 172)
femmesh.addVolume([40, 9, 39, 30, 214, 215, 90, 129, 148, 126], 173)
femmesh.addVolume([42, 21, 41, 12, 172, 173, 92, 201, 110, 200], 174)
femmesh.addVolume([50, 9, 29, 39, 212, 147, 211, 213, 215, 127], 175)
femmesh.addVolume([29, 7, 50, 39, 125, 193, 211, 127, 89, 213], 176)
femmesh.addVolume([31, 11, 41, 40, 151, 199, 131, 128, 202, 91], 177)
femmesh.addVolume([47, 16, 37, 17, 209, 161, 141, 197, 61, 162], 178)
femmesh.addVolume([40, 9, 30, 10, 214, 148, 129, 196, 54, 149], 179)
femmesh.addVolume([2, 38, 49, 1, 164, 203, 190, 100, 87, 191], 180)
femmesh.addVolume([2, 38, 18, 49, 164, 166, 63, 190, 203, 204], 181)
femmesh.addVolume([48, 49, 38, 3, 206, 203, 145, 99, 188, 142], 182)
femmesh.addVolume([38, 49, 1, 3, 203, 191, 87, 142, 188, 88], 183)
femmesh.addVolume([49, 4, 3, 48, 189, 102, 188, 206, 184, 99], 184)
femmesh.addVolume([28, 48, 4, 18, 187, 184, 75, 124, 205, 122], 185)
femmesh.addVolume([49, 18, 4, 48, 204, 122, 189, 206, 205, 184], 186)
femmesh.addVolume([7, 50, 5, 29, 193, 194, 76, 125, 211, 77], 187)
femmesh.addVolume([50, 6, 5, 29, 195, 101, 194, 211, 146, 77], 188)
femmesh.addVolume([50, 9, 19, 6, 212, 105, 216, 195, 53, 104], 189)
femmesh.addVolume([50, 19, 9, 39, 216, 105, 212, 213, 169, 215], 190)
femmesh.addVolume([50, 19, 8, 6, 216, 65, 192, 195, 104, 52], 191)
femmesh.addVolume([40, 9, 10, 19, 214, 54, 196, 168, 105, 106], 192)
femmesh.addVolume([51, 44, 34, 14, 217, 144, 218, 219, 220, 156], 193)
femmesh.addVolume([51, 24, 44, 14, 221, 186, 217, 219, 114, 220], 194)
femmesh.addVolume([25, 15, 24, 51, 116, 115, 71, 222, 223, 221], 195)
femmesh.addVolume([43, 12, 32, 13, 224, 165, 133, 225, 57, 153], 196)
femmesh.addVolume([43, 12, 23, 42, 224, 111, 174, 93, 201, 175], 197)
femmesh.addVolume([43, 12, 13, 23, 224, 57, 225, 174, 111, 112], 198)
femmesh.addVolume([43, 12, 42, 32, 224, 201, 93, 133, 165, 143], 199)
femmesh.addVolume([34, 13, 14, 44, 155, 58, 156, 144, 226, 220], 200)
femmesh.addVolume([14, 24, 15, 51, 114, 115, 59, 219, 221, 223], 201)
femmesh.addVolume([23, 24, 14, 44, 70, 114, 113, 176, 186, 220], 202)
femmesh.addVolume([33, 32, 13, 43, 81, 153, 154, 132, 133, 225], 203)
femmesh.addVolume([34, 33, 13, 43, 82, 154, 155, 134, 132, 225], 204)
femmesh.addVolume([35, 14, 15, 51, 157, 59, 158, 227, 219, 223], 205)
femmesh.addVolume([25, 45, 15, 51, 177, 208, 116, 222, 228, 223], 206)
femmesh.addVolume([44, 43, 13, 23, 94, 225, 226, 176, 174, 112], 207)
femmesh.addVolume([35, 34, 14, 51, 83, 156, 157, 227, 218, 219], 208)
femmesh.addVolume([46, 15, 36, 16, 207, 159, 139, 210, 60, 160], 209)
femmesh.addVolume([36, 35, 15, 45, 84, 158, 159, 137, 135, 208], 210)
femmesh.addVolume([37, 36, 16, 46, 85, 160, 161, 138, 139, 210], 211)
femmesh.addVolume([25, 26, 16, 46, 72, 118, 117, 179, 181, 210], 212)
femmesh.addVolume([47, 16, 17, 26, 209, 61, 197, 180, 118, 119], 213)
femmesh.addVolume([47, 16, 26, 46, 209, 118, 180, 97, 210, 181], 214)
femmesh.addVolume([27, 28, 18, 48, 74, 124, 121, 182, 187, 205], 215)
femmesh.addVolume([35, 34, 51, 45, 83, 218, 227, 135, 136, 228], 216)
femmesh.addVolume([13, 14, 44, 23, 58, 220, 226, 112, 113, 176], 217)
femmesh.addVolume([44, 25, 24, 51, 178, 71, 186, 217, 222, 221], 218)
femmesh.addVolume([44, 45, 25, 51, 95, 177, 178, 217, 228, 222], 219)
femmesh.addVolume([46, 15, 16, 25, 207, 60, 210, 179, 116, 117], 220)
femmesh.addVolume([46, 15, 25, 45, 207, 116, 179, 96, 208, 177], 221)
femmesh.addVolume([50, 8, 19, 39, 192, 65, 216, 213, 167, 169], 222)
femmesh.addVolume([35, 51, 15, 45, 227, 223, 158, 135, 228, 208], 223)
femmesh.addVolume([34, 44, 43, 13, 144, 94, 134, 155, 226, 225], 224)
femmesh.addVolume([51, 44, 45, 34, 217, 95, 228, 218, 144, 136], 225)
femmesh.addVolume([9, 29, 39, 30, 147, 127, 215, 148, 78, 126], 226)
femmesh.addVolume([40, 9, 19, 39, 214, 105, 168, 90, 215, 169], 227)

# add it to the analysis
femmesh_obj = doc.addObject('Fem::FemMeshObject', 'Box_Mesh')
femmesh_obj.FemMesh = femmesh
analysis_object.addObject(femmesh_obj)

FEM-Netz (gmsh)

femmesh_obj = ObjectsFem.makeMeshGmsh(doc, box_obj.Name + "_Mesh")
femmesh_obj.Shape = box_obj

doc.recompute()

from femmesh.gmshtools import GmshTools as gt
gmsh_mesh = gt(femmesh_obj)
error = gmsh_mesh.create_mesh()
print(error)

analysis_object.addObject(femmesh_obj)

FEM-Netz (netgen)

mesh = doc.addObject('Fem::FemMeshShapeNetgenObject', 'FEMMeshNetgen')
mesh.Shape = box_obj
mesh.MaxSize = 1000
mesh.Fineness = "Moderate"
mesh.Optimize = True
mesh.SecondOrder = True
doc.recompute()

analysis_object.addObject(mesh)

Neu berechnen

# recompute
doc.recompute()

###

Führe die Analyse aus

Um die Analyse mit Python auszuführen, muss eine Instanz der Modulklasse ccxtools FemToolsCcx erstellt werden. Sobald diese Instanz erstellt wurde, haben wir beim Ausführen der Analyse zwei Möglichkeiten:

  1. Alle Prozesse gleichzeitig ausführen (siehe Abschnitt "Alles in einem" unten)
  2. Prozesse nacheinander ausführen (siehe Abschnitt "Schritt für Schritt" unten)

Wenn es nur eine Analyse im Dokument und nur einen Solver in der Analyse gibt, müssen keine Objekte an fea init übergeben werden. Die Methode init der Klasse fea aktiviert die Analyse, wenn die GUI aktiv ist.

Das Aktivieren einer Analyse mit Python funktioniert folgendermaßen: 

# activating analysis
import FemGui
FemGui.setActiveAnalysis(doc.Analysis)

###

Alles in einem

# run the analysis all in one
from femtools import ccxtools
fea = ccxtools.FemToolsCcx()
fea.purge_results()
fea.run()

###

Schritt für Schritt

# run the analysis step by step
from femtools import ccxtools
fea = ccxtools.FemToolsCcx()
fea.update_objects()
fea.setup_working_dir()
fea.setup_ccx()
message = fea.check_prerequisites()
if not message:
    fea.purge_results()
    fea.write_inp_file()
    # on error at inp file writing, the inp file path "" was returned (even if the file was written)
    # if we would write the inp file anyway, we need to again set it manually
    # fea.inp_file_name = '/tmp/FEMWB/FEMMeshGmsh.inp'
    fea.ccx_run()
    fea.load_results()
else:
    FreeCAD.Console.PrintError("Houston, we have a problem! {}\n".format(message))  # in Report View
    print("Houston, we have a problem! {}\n".format(message))  # in Python Console

###

Ergebnisse anzeigen

# show some results
for m in analysis_object.Group:
    if m.isDerivedFrom('Fem::FemResultObject'):
        result_object = m
        break

femmesh_obj.ViewObject.setNodeDisplacementByVectors(result_object.NodeNumbers, result_object.DisplacementVectors)
femmesh_obj.ViewObject.applyDisplacement(10)

###

Zusätzliche Informationen

Skripting für FEM-Netzobjekte

Netgen

Das Skripting des Netgen-Mesh-Objekts wurde in der „Parametrisierte FEM-Studie“ (Thread im FreeCAD FEM-Unterforum) versucht, weist aber einige Einschränkungen auf.

GMSH

Andererseits unterstützt das GMSH-Mesh-Objekt das Python-Skripting vollständig. Siehe die folgenden Forenbeiträge:

Skripting für Mehrfachanalysen

Siehe Forenbeitrag: https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=19549#p151385

Skripting-Ergebnisse

Standard FreeCAD-Ergebnis-Objekt

Siehe Forum-Beiträge:

Vtk-Ergebnis-Objekt

Siehe Forenbeitrag:

Konsolen-Modus

Das Schreiben der Eingabedatei im FreeCAD-Konsolenmodus (ohne GUI) könnte im Testmodus erfolgen. Siehe hierzu den entsprechenden Foren-Beitrag für weitere Details und Experimente.

Anhang

Viel Spaß! Wenn Sie Feedback oder Verbesserungsvorschläge haben, können Sie sich gerne im FreeCAD FEM-Unterforum beteiligen.


FEM
Anwenderdokumentation
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