Extend FEM Module/pl

Środowisko pracy MES obsługuje już wiele różnych wiązań i kilka solwerów. Mimo to użytkownicy często potrzebują więzów, które nie są jeszcze obsługiwane przez FreeCAD. Ta strona jest punktem wyjścia do serii samouczków i innych zasobów opisujących, jak rozszerzyć środowisko pracy MES przy użyciu istniejącej struktury. Chociaż ta seria może okazać się pomocna również dla programistów, ideą jest umożliwienie użytkownikom MES, którzy interesują się kodowaniem w Pythonie, możliwości samodzielnego dodawania potrzebnych rzeczy.

Dodawanie nowych wiązań, równań lub solwerów to w większości rutynowa praca. Ale zrobienie tego po raz pierwszy nie będzie tak łatwe, jak mogłoby się wydawać. Zrozumienie poniższych tematów okaże się pomocne:


 * Tworzenie skryptów w języku Python we FreeCAD.
 * Poradnik: Tworzenie skryptów Python
 * Podstawy tworzenia skryptów FreeCAD
 * Rozszerzanie FreeCAD za pomocą Python.
 * Obiekty tworzone skryptami
 * Ważne jest gruntowne zrozumienie solwera, dla którego będą dodawane nowe obiekty (np. CalculiX lub Elmer).
 * Niewielka wiedza na temat systemów kompilacji, zwłaszcza (system kompilacji używany przez FreeCAD).



System kompilacji (cmake)
System kompilacji musi zostać zmodyfikowany niezależnie od tego, które obiekty zostaną dodane do środowiska pracy MES. Każdy moduł (plik) Python musi zostać zarejestrowany. Środowisko pracy FEM wymaga zarejestrowania każdego nowego modułu Python w. Jest to niezależne od typu modułu Python (GUI lub non-GUI). To, gdzie dokładnie moduł musi zostać wstawiony, zależy od jego roli. Solwer, równania i ograniczenia używają różnych list. Wyszukiwanie podobnych plików i wstawianie nowego pliku do tej samej listy działa przez większość czasu.

As an example lets add a new constraint called which is related to the flow equation. So, FlowPressure will widely used as for this constraint. A new constraint requires at least the following new modules: These three files must be added to as well as. All inserted lines of code are indicated by a starting +.
 * (may be unnecessary)
 * (may be unnecessary)
 * (may be unnecessary)

Source Organization
For organizing the python code the FEM module uses the following approach. The module is split into the following packages:
 * , which contains all non-GUI like python proxies for document objects and
 * containing everything GUI related like python proxies for view provider
 * C++ based task panels are stored in '',
 * icons can be found in '',
 * .ui files are stored in '' commands.

One package doesn't follow this pattern:. It has its place on the same level as and. The package contains solver and equation related packages and modules and it is organized the following way:

.femsolver .femsolver.elmer .femsolver.elmer.equations .femsolver.calculix .femsolver.calculix.equations .femsolver.z88 .femsolver.z88.equations

Solver
In FreeCAD a solver can be split into two parts:
 * One is the document object used by the user to interact with the solver. Though it solver parameter can be set and it is also used to control the solving process.
 * The other one are the so called tasks of a solver. The solving process is split into those tasks, namely: check, prepare, solve and results. Those do the actual work of exporting the analysis into a format understood by the solver executable, starting the executable and loading the results back into FreeCAD.

Most files related to a solver reside in a sub-package of the package (e.g. for Elmer its in ). The following list enumerates all files related to the implementation of a solver. Those are the files that need to be copied and modified to add support for a new solver to FreeCAD. The given example is taken from the solver implementation of Elmer.


 * femsolver/elmer/solver.py: Document object visible in the tree-view. Implemented in python via a document proxy and view proxy.
 * femsolver/elmer/tasks.py: Module containing one task class per task required for a solver implementation. Those tasks divide the process of solving a analysis into the following steps: check, prepare, solve, results.
 * femcommands/commands.py: Adds the solver document object to the active document. Required to access the solver object from the GUI.

Equations
An equation represents a particular physics that shall be considered when solving the analysis (e.g. Flow, Heat). Not all solver in FreeCAD support (all) equations. Equations are represented by child objects of the corresponding solver object. In the tree-view this looks like this:


 * elmer-solver
 * elasticity
 * heat
 * flow
 * electrostatics

Most solver specific options (e.g. max. iterations, method of solving, etc) are set via the equation objects. One consequence of this is that each solver must have it's own implementation of &quot;the same&quot; equation. CalculiX would have a different Heat-object that Elmer. To avoid having multiple buttons for the same physics in the GUI each solver object adds it's equations itself.

The actual implementation can be split into the generic and the solver specific part. The generic part can be found in the module. The solver specific part resides inside individual Equations sub-packages of the solver packages (e.g. ).

Adding a new equations to Elmer should be very easy. For newcomers there exists a tutorial which shows how to add a new equation to Elmer by adding the existing elasticity solver to FreeCAD: Add FEM Equation Tutorial.

Constraints
Constraints define boundary conditions for the problem that shall be solved. In FreeCAD constraints aren't specific to a particular solver. A problem setup can be solved by all solver that support all conditions in the analysis.

Adding new constraints is quite straight forward. For newcomers there is a tutorial: Add FEM Constraint Tutorial.