FEM CalculiX Cantilever 3D/it

Introduzione
Questo esempio ha lo scopo di mostrare come appare una semplice analisi degli elementi finiti (FEA) e in che modo possono essere visualizzati i risultati nel modulo FEM di FreeCAD. Viene mostrato come attivare una FEA e come modificare il valore e la direzione del carico. Inoltre, poiché il file di esempio è fornito con tutte le installazioni di FreeCAD, è facile verificare se il modulo FEM è impostato correttamente.



Requisiti

 * FreeCAD versione = 0.16.6377 o superiore.
 * Ciò può essere verificato nel menu Aiuto -> Informazioni su FreeCAD. Il numero di revisione deve essere superiore a 6377
 * Per caricare il file di esempio non è necessario nessun software esterno, e neppure per visualizzare la mesh o la geometria o per visualizzare i risultati.
 * Per rieseguire il FEA deve essere installato il software risolutore calculix. Probabilmente il risolutore è già stato installato con FreeCAD. Se il risolutore calculix non è installato vedere la pagina Installare FEM.

Caricare l'ambiente Start

 * Avviare FreeCAD
 * L'ambiente Start dovrebbe essere caricato

Caricare il file di esempio

 * Andare ai progetti di esempio e fare clic su "Carica un esempio di analisi FEM"
 * Se a causa di operazioni successive alcune geometrie, vincoli, o risultati sono rovinati o eliminati, basta ripetere semplicemente i passaggi precedenti.



Attivare il contenitore delle analisi

 * Per lavorare con una analisi, si deve prima attivare l'analisi.
 * Nella vista ad albero fare clic destro su [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]] Analisi meccanica --> Attiva analisi



Il contenitore Analisi e suoi oggetti

 * Se viene attivata l'analisi FreeCAD cambia l'ambiente corrente in FEM.
 * Per eseguire un'analisi meccanica statica sono necessari almeno 5 oggetti.
 * [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]] contenitore dell'analisi
 * 1) [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] un solutore
 * 2) [[Image:Fem_Material.svg|32px]] un materiale
 * 3) [[Image:Fem_ConstraintFixed.svg|32px]] un vincolo fissaggio
 * 4) [[Image:Fem_ConstraintForce.svg|32px]] un vincolo forza
 * 5) [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] un oggetto mesh FEM
 * Dato che in questo esempio sono inclusi i risultati quindi c'è un sesto oggetto, i risultati [[Image:Fem_Result.svg|32px]].

Visualizzare i risultati

 * Assicurarsi che l'analisi sia attivata.
 * Assicurarsi che l'analisi contenga ancora l'oggetto risultato, altrimenti basta ricaricare il file di esempio.
 * Nella barra degli strumenti fare clic sull'icona [[Image:Fem_Result.svg|32px]] Mostra risultati
 * Nella scheda Azioni scegliere z-Displacement. Mostra -88.443 mm nella direzione z negativo.
 * Questo ha senso dal momento che anche la forza è in direzione Z negativo.
 * Attivare la casella di controllo a fianco del cursore in basso per visualizzare lo spostamento.
 * Il cursore può essere utilizzato per modificare la mesh e visualizzare la deformazione in modo semplificato.
 * Scegliete tra i diversi tipi di risultati per vedere nella GUI tutti i tipi di risultati disponibili.



Eliminare i risultati

 * Assicurarsi che l'analisi sia attivata.
 * Per rimuovere i risultati selezionare nella barra l'icona [[Image:Fem_PurgeResults.png|32px]] Elimina risultati

Running the FEA

 * In Tree view double click on the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]].
 * In task window of the solver object make sure static analysis is selected.
 * Click on write .inp file in the same task window. Watch the log window until it prints "write completed."
 * Click on Run CalculiX. Since this is a very small analysis it should take less than a second to run.
 * In the text window it should print in green letters "CalculiX done!" and in the next line "loading result sets ..."
 * You just have finished your first FEA in FreeCAD if there has not been any error message.
 * Click on Close in the task window.
 * A new result object should be created. You know how to visualize the results already.
 * If you get an error message no solver binary or similar when triggering the analysis check FEM_Install.



Running the FEA the fast Way

 * In tree view select the solver object [[Image:Fem_Solver.svg|32px]] of the analysis [[Image:Fem_Analysis.svg|32px]].
 * In the icon toolbar click on  [[Image:Fem_QuickAnalysis.svg|32px]] Quick Analysis.
 * The Calculix input file will be written, CalculiX will be triggered and the result object should be created.

Changing Load Direction and Load Value

 * In tree view select the FEM mesh object [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] and press the space key.
 * The visibility of the FEM mesh will be turned off. The geometrical model is still visible.
 * In tree view double click on the force constraint object to open its task window.
 * In the task window change the load value to 500000000 N = 500 MN (force unit in task window has to be in N)
 * Click on Button Direction.
 * On the geometrical model click on on of the long edges in x-direction.
 * The red arrows of the force will change their direction in x-direction. They show to the fixed direction.
 * Since tension should be applied to the box the Reverse Direction needs to be triggered by clicking on it.
 * The red arrows of the force will change their direction.
 * Click on OK in task window.
 * Turn the visibility of the FEM mesh [[Image:Fem_FemMesh.svg|32px]] on by selecting it in tree view and pressing the space key.
 * You know how to trigger an analysis and how to visualize results already.
 * The deformation in x-direction should be 19.05 mm.



What next ?

 * We are now finished with the basic workflow for the FEM Module.
 * You are now prepared to do the second FEM_Tutorial.
 * We will create the CalculiX cantilever by ourselves and compare the results with the beam theory.