FEM Workbench/es

Introducción
El Ambiente de trabajo MEF provee un moderno Método de los elementos finitos flujo de Análisis de Elementos Finitos (AEF) para FreeCAD. Principalmente estoy significa que todas las herramientas para hacer un Analisis de Elementos Finitos estan combinadas en una (GUI) Interface Grafica de Usuario.



Flujo de Trabajo
Los pasos para realizar un análisis de elementos finitos son:
 * 1) Preprocesamiento: configurar el problema de análisis.
 * 2) Modelar la geometría: crear la geometría con FreeCAD, o importarla desde otra aplicación.
 * 3) Crear un análisis.
 * 4) Añadiendo restricciones de simulación como cargas y soportes fijos al modelo geométrico.
 * 5) Añadiendo materiales a las partes del modelo geométrico.
 * 6) Creando una malla de elementos finitos para el modelo geométrico, o importándola desde una aplicación diferente.
 * 7) Solucionar: ejecutar un solucionador externo desde FreeCAD.
 * 8) Solving: ejecutando un solver externo desde FreeCAD.
 * 9) Postproceso: visualizando los resultados del análisis desde dentro de FreeCAD, o exportando los resultados para que puedan ser postprocesados con otra aplicación.

El Ambiente de trabajo MEF puede utilizarse en Linux, Windows y Mac OSX. Dado que el ambiente de trabajo hace uso de solucionadores externos, la cantidad de configuración manual dependerá del sistema operativo que esté utilizando. Ver Instalación de MEF para instrucciones sobre la configuración de las herramientas externas.



Menú: Modelo

 * [[Image:FEM_Analysis.svg|32px]] Contenedor Análisis: Crea un nuevo contenedor para un análisis mecánico. Si se selecciona un sólido en la vista de árbol antes de hacer clic en él, se abrirá a continuación el diálogo de malla.

Materiales

 * [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] Material para sólidos: Permite seleccionar un material de la base de datos.


 * [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] Material para liquidos: Permite seleccionar un material de la base de datos.


 * [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] Material mecánico no lineal: Permite seleccionar un material de la base de datos.


 * [[Image:FEM_MaterialReinforced.svg|32px]] Reinforced material (concrete): Lets you select reinforced materials consist of a matrix and a reinforcement from the database.


 * [[Image:Arch_Material_Group.svg|32px]] Material editor: Lets you open the material editor to edit materials.

Geometría Elementos

 * [[Image:FEM_ElementGeometry1D.svg|32px]] Corte transversal de viga:


 * [[Image:FEM_ElementRotation1D.svg|32px]] Rotación de viga:


 * [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] Espesor de caja de placa:


 * [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] Sección de fluido para flujo 1D: Crea un elemento de sección de fluido FEM para redes neumáticas e hidráulicas.

Restricciones electrostáticas

 * [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] Restricción Potencial electrostático:

Restricciones Fluido

 * [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] Restricción de velocidad inicial de flujo: Utilizada para definir una velocidad de flujo inicial para el dominio.


 * [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] Restricción de velocidad de flujo: Utilizada para definir una velocidad de flujo como condición de contorno en un borde (2D) o cara (3D).

Restricciones Geométricas

 * [[Image:FEM_ConstraintPlaneRotation.svg|32px]] Restricción de rotación de plano: Utilizada para definir una restricción de rotación de plano sobre una cara plana.


 * [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] Constraint section print:


 * [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] Restricción de transformación: Utilizada para definir una restricción de transformación en una cara.

Restricciónes Mecánicas

 * [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|32px]] Restricción fija: Utilizada para definir una restricción fija de un punto/arista/cara.


 * [[Image:FEM_ConstraintDisplacement.svg|32px]] Restricción de desplazamiento: Utilizada para definir una restricción desplazamiento de un punto/arista/cara(s).


 * [[Image:FEM_ConstraintContact.svg|32px]] Restricción de contacto: Utilizada para definir una restricción de contacto entre dos caras.


 * [[Image:FEM_ConstraintTie.svg|32px]] Constraint tie:


 * [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|32px]] Restricción de fuerza: Utilizada para definir una fuerza en Newtons aplicada uniformemente a una cara seleccionada en una dirección definida.


 * [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] Restricción de presión: Utilizada para definir una restricción de presión


 * [[Image:FEM_ConstraintSelfWeight.svg|32px]] Restricción de peso propio: Utilizado para definir una aceleración de gravedad actuando sobre un modelo.

Restricciónes Térmicas

 * [[Image:FEM_ConstraintInitialTemperature.svg|32px]] Restricción inicial de temperatura: Utilizado para definir una restricción inicial de temperatura de un cuerpo.


 * [[Image:FEM_ConstraintHeatflux.svg|32px]] Restricción de flujo de calor: Utilizado para definir una restricción de flujo de calor sobre una(s) cara(s).


 * [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] Restricción de temperatura: Utilizado para definir una restricción de temperatura sobre un punto/arista/cara(s).


 * [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] Restricción de cuerpo de fuente de calor:

Restricciones sin solucionador

 * [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] Condición límite del fluido:


 * [[Image:FEM_ConstraintBearing.svg|32px]] Restricción de rodamiento: Utilizado para definir una restricción de rodamiento.


 * [[Image:FEM_ConstraintGear.svg|32px]] Restricción de engrane: Utilizado para definir una restricción de engrane.


 * [[Image:FEM_ConstraintPulley.svg|32px]] Restricción de polea: Utilizado para definir una restricción de polea.

Sobrescribir Constantes

 * [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|32px]] Constant vacuum permittivity:

Menú de Malla

 * [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|32px]] Malla MEF a partir de forma por Netgen:


 * [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|32px]] Malla MEF a partir de forma por Gmsh:

Crea mallas anisotrópicas para realizar cálculos precisos cerca de los límites.
 * [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] Capa límite de la malla FEM:


 * [[Image:FEM_MeshRegion.svg|32px]] Region de malla MEF: Crea una(s) zona(s) localizada(s) para mallar, lo que optimiza el tiempo de análisis.


 * [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] Grupo de malla MEF: Agrupa y etiqueta los elementos de una malla (vértice, arista, superficie), útil para exportar la malla a resolvedores externos.


 * [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] Colocar nodos: Crea/define una colocacion de nodo en una malla MEF.


 * [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] Malla MEF a malla: Convierte la superficie de una malla MEF a una malla.

Menú: Solve

 * [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] Herramientas del Solucionador CalculiX Estándar: Crea un nuevo solucionador para este analisis. En la mayoria de los casos el solucionador es creado junto con el analisis.


 * [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] Solucionador CalculiX (experimental):


 * [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] Solucionador Elmer: Crea el controlador del Solucionador para Elmer. Es independiente de otros objetos solucionadores.


 * [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] Solucionador Z88:


 * [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] Ecuación de elasticidad:


 * [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] Ecuación de la fuerza eléctrica:


 * [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] Ecuación electrostatica:


 * [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] Ecuación de flujo:


 * [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] Ecuación de flujo:


 * [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] Ecuación de calor:


 * [[Image:FEM_SolverControl.svg|32px]] Control del trabajo del solucionador: Abre un nuevo menu para ajustar y iniciar el solucionador seleccionado.


 * [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] Ejecutar calculo de solucionador: Ejecuta el solucionador seleccionado del análisis activo.

Menú de Resultados

 * [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] Purga de resultados: Elimina los resultados del análisis activos.


 * [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px]] Mostrar resultados: Used to display the result of an analysis.


 * [[Image:FEM_PostApplyChanges.svg|32px]] Aplicar cambios a la canaliza:


 * [[Image:FEM_PostPipelineFromResult.svg|32px]] Pos canaliza a resultado:


 * [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] Filtro de deformación:


 * [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] Filtro de clip Escalar


 * [[Image:FEM_PostFilterCutFunction.svg|32px]] Función Filtro de corte:


 * [[Image:Fem-clip.svg|32px]] Pos crea filtro corto:


 * [[Image:Fem-DataAlongLine.svg|32px]] Pos crea filtro a lo largo de linea:


 * [[Image:Fem-linearizedstresses.svg|32px]] Pos crea filtro de estrés linealizado:


 * [[Image:fem-post-filter-data-at-point.png|32px]] Pos crea dato a punto filtro:


 * [[Image:Fem-sphere.svg|32px]] Pos crea funciones:

Menu: Utilities

 * [[Image:FEM_ClippingPlaneAdd.svg|32px]] Clipping plane on face:


 * [[Image:FEM_ClippingPlaneRemoveAll.svg|32px]] Remove all clipping planes:


 * [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] Open FEM examples: Open the GUI to access FEM examples.

Menú de contexto

 * [[Image:FEM_MeshClear.svg|32px]] Limpiar malla MEF:


 * [[Image:FEM_MeshDisplayInfo.svg|32px]] Impresión de información de malla MEF:

Preferencias

 * [[Image:Std_DlgPreferences.svg|32px]] Preferences...: Preferences available in FEM Tools.

Información
En las siguientes páginas se explican diferentes temas del ambiente de trabajo MEF.

FEM Install: a detailed description on how to set up the external programs used in the workbench.

Malla en MEF más información sobre la obtención de una malla para el análisis de elementos finitos.

FEM Solver: further information on the different solvers available in the workbench, and those that could be used in the future.

FEM CalculiX: más información sobre CalculiX, el solucionador por defecto utilizado en el banco de trabajo para el análisis estructural.

FEM Concrete: interesting information on the topic of simulating concrete structures.

Proyecto MEF más información sobre el sistema de unidades, las limitaciones y las ideas de desarrollo y la hoja de ruta del ambiente de trabajo.

Tutoriales
Tutorial 1: FEM CalculiX Cantilever 3D; un análisis básico de los rayos de apoyo.

Tutorial 2: Tutorial MEF; un simple análisis de tensión de una estructura.

Tutorial 3: Tutorial MEF en Python; establecer el ejemplo del voladizo completamente a través de la escritura en Python, incluyendo la malla.

Tutorial 4: MEF cizalla de un bloque compuesto; ver la deformación de un bloque que está compuesto por dos materiales.

Tutorial 5: Análisis MEF transitorio

Tutorial 6: Post-proceso de los resultados de MEF con Paraview

Tutorial 7: FEM Example Capacitance Two Balls; Elmer's GUI tutorial 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls" using FEM Examples.

Tutoriales de análisis termomecánico acoplado por openSIM

Video Tutorial 1 Vídeo de MEF para principiantes (incluye enlace a YouTube)

Video Tutorial 2 Vídeo de MEF para principiantes (incluye enlace a YouTube)

Más video Tutoriales anisim Software de ingeniería de código abierto (en alemán)

Extendiendo el Ambiente de trabajo MEF
The FEM Workbench is under constant development. An objective of the project is to find ways to easily interact with various FEM solvers, so that the end user can streamline the process of creating, meshing, simulating, and optimizing an engineering design problem, all within FreeCAD.

The following information is aimed at power users and developers who want to extend the FEM Workbench in different ways. Familiarity with C++ and Python is expected, and also some knowledge of the "document object" system used in FreeCAD is necessary; this information is available in the Power users hub and the Developer hub. Please notice that since FreeCAD is under active development, some articles may be too old, and thus obsolete. The most up to date information is discussed in the FreeCAD forums, in the Development section. For FEM discussions, advice or assistance in extending the workbench, the reader should refer to the FEM subforum.

Los siguientes artículos explican cómo se puede ampliar el banco de trabajo, por ejemplo, añadiendo nuevos tipos de condiciones de contorno (restricciones) o ecuaciones.
 * Extender modulo MEF
 * Tutorial de adición de restricciones MEF
 * Añadir el tutorial de la ecuación MEF

A developer's guide has been written to help power users in understanding the complex FreeCAD codebase and the interactions between the core elements and the individual workbenches. The book is hosted at github so multiple users can contribute to it and keep it updated.
 * Early preview of ebook: Module developer' guide to FreeCAD source (forum thread)
 * FreeCAD Mod Dev Guide (github repository)

Extending the FEM Workbench documentation

 * More information regarding extending or missing FEM documentation can be found in the forum: FEM documentation missing on the Wiki