Poradnik dla środowiska pracy MES
Ćwiczenie |
Temat |
---|
Analiza elementów skończonych |
Poziom trudności |
początkujący |
Czas wykonania |
10 minut + czas Solvera |
Autorzy |
Drei |
Wersja FreeCAD |
0.17 lub nowszy |
Pliki z przykładami |
Nie dołączono |
Zobacz również |
- |
Wprowadzenie
Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy środowiska MES, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej.
Wymagania
- FreeCAD w wersji 0.16.6700 lub nowszej.
- Netgen i / lub GMSH zainstalowany w systemie.
- W przypadku uzycia GMSH, zainstaluj makro GMSH z Menadzera dodatków, zaprojektowane przez psicofil.
- Calculix który jest zainstalowany w systemie.
- Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy Część oraz Projekt Części.
Sposób postępowania
Modelowanie
W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w Środowiskach pracy Część lub Projekt Części.
- Utwórz nowy dokument (naciśnij na przycisk ),
- Aktywuj środowisko pracy Część.
- Stwórz sześcian.
- Zmień jego wymiary na następujące:
- wysokość: 1.00mm
- długość: 8.00mm
- szerokość: 1.00mm
Teraz mamy model, z którym możemy pracować.
Tworzenie analizy
- Activate the FEM Workbench.
- Select the Model → Analysis container option from the menu.
Wiązania i siły
- Ukryj siatkę z widoku drzewa.
- Wyświetl oryginalny model.
- Wybierz Wiązanie stałej geometrii.
- Wybierz tylną stronę sześcianu (strona na osi YZ) i kliknij na przycisk OK.
- Wybierz Utwórz wiązanie siły.
- Wybierz przednią ścianę sześcianu (ściana równoległa do tylnej) i ustaw wartość "Obciążenie powierzchniowe" na
9000000.00
. - Ustaw wartość Kierunek na -Z poprzez wybranie jednej z krawędzi równoległych do tego kierunku.
- Kliknij na przycisk OK.
Ustaliliśmy teraz ograniczenia i siły dla naszych badań statycznych.
Material
- Wybierz Materiał bryły... i wybierz Calculix jako materiał.
- Kliknij na przycisk OK.
Meshing
It is recommended to make a mesh as the last step in the analysis preparations due to association to a geometry in FreeCAD. Depending on FreeCAD installation, there can be Netgen or GMSH meshers, you can use any of them.
Netgen
- Zaznacz model.
- Kliknij na przycisk Nowa analiza mechaniczna z menu, aby utworzyć analizę dla wybranego obiektu.
- W oknie dialogowym meshhing, kliknij OK
Możesz także przeciągnąć i upuścić obiekt siatki do analizy mechanicznej, która nie występuje w widoku drzewa.
GMSH
- Select the model
- FEM mesh from shape by Gmsh: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
- In the meshing dialog, click Apply and OK.
Obecnie mamy do czynienia z siatką naszego obiektu i jesteśmy gotowi do dodania wiązań i sił.
Uruchomienie silnika Rozwiązującego
Procedura typowa
- Wybierz obiekt solvera zawarty w Analizie mechanicznej.
- Wybierz z menu Rozpoczęcie obliczeń
- Wybierz Zapisz plik wejściowy Calculix.
- Wybierz Uruchom Calculix.
- Kliknij w przycisk Zamknij.
Procedura skrócona
- Wybierz obiekt solvera zawarty w Analizie mechanicznej.
- Kliknij w przycisk Uruchom analizę.
Analizowanie wyników
- W widoku drzewa wybierz obiekt Wyniki.
- Wybierz Pokaż wyniki.
- Wybierz jeden z dostępnych typów wyników, do przeglądania.
- Suwak na dole może być użyty do zmiany wyglądu siatki. Pozwala to na wizualizację deformacji doświadczanej przez obiekt, pamiętając, że jest to wynik przybliżony.
- Aby usunąć wyniki wybierz Oczyszczanie z wyników.
Jeśli wybierzesz typ wyniku 'Przemieszczenie Z, zobaczysz, że uzyskana wartość jest prawie identyczna jak w przykładzie testowym dostarczonym przez FreeCAD. Różnice mogą pojawić się na skutek zastosowania odmiennej jakości siatki i liczby posiadanych przez nią węzłów.
Zakończyliśmy teraz prezentacje podstawowego przepływu pracy dla środowiska MES.
- Materiał: Bryła, Ciecz, Nieliniowy materiał mechaniczny, Materiał zbrojony (beton), Edytor materiału
- Geometria elementu: Geometria elementu, Obrót w okół osi, Geometria elementu 2D, Element przepływu
Wiązania
- Elektromagnetyczne: Potencjał elektryczny, Gęstość prądu, Magnetyzacja
- Geometryczne: Obrót w płaszczyźnie, Zapis wyników z przekroju, Zdefiniuj odkształcenie
- Mechaniczne: Zdefiniuj przytwierdzenie, Zdefiniuj przemieszczenie, Zdefiniuj kontakt, Zdefiniuj powiązanie, Wiązanie sprężyny, Zdefiniuj siłę, Zdefiniuj obciążenie ciśnieniem, Zdefiniuj siłę odśrodkową, Zdefiniuj obciążenie ciężarem własnym
- Termiczne: Warunek początkowy temperatury, Zdefiniuj strumień ciepła, Zdefiniuj temperaturę, Zdefiniuj objętościowe źródło ciepła
- Zmieniające wiązania: Zdefiniuj przenikalność elektryczną próżni
- Siatki: Siatka Netgen, Siatka GMSH, Warstwa graniczna siatki, Obszar siatki, Grupa siatki, Utwórz zestaw węzłów, Siatka MES na obiekt środowiska Siatka
- Solver: Narzędzia CalculiX, Elmer, Mystran, Z88; Równania: Elastyczności, Elektrostatyczne, Siły elektrostatycznej, Magnetodynamiczne, RMagnetodynamiczne 2D, Przepływu, Strumienia, Ciepła; Solver: Kontrola pracy solvera, Uruchom solver
- Wyniki: Oczyszczanie z wyników, Prezentacja wyników; Postprocessing: Zastosuj zmiany, Prezentacja graficzna, Filtr rozpraszający, Skalarny filtr obcinający, Filtr odcięcia funkcji, Filtr odcięcia obszaru, Filtr konturów, Filtr danych wzdłuż linii, Wykres liniowości naprężeń, Filtr obcinania danych w punkcie, Utwórz funkcję, Filtr funkcji płaszczyzny, Filtr funkcji sfery, Filtr funkcji walca, Filtr funkcji prostopadłościanu
- Dodatkowe: Konfiguracja, Instalacja środowiska MES, Siatka, FEM Solver, CalculiX, Beton, Rodzaje elementów
- Jak zacząć
- Instalacja: Pobieranie programu, Windows, Linux, Mac, Dodatkowych komponentów, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Podstawy: Informacje na temat FreeCAD, Interfejs użytkownika, Profil nawigacji myszką, Metody wyboru, Nazwa obiektu, Edytor ustawień, Środowiska pracy, Struktura dokumentu, Właściwości, Pomóż w rozwoju FreeCAD, Dotacje
- Pomoc: Poradniki, Wideo poradniki
- Środowiska pracy: Strona Startowa, Złożenie, BIM, CAM, Rysunek Roboczy, MES, Inspekcja, Siatka, OpenSCAD, Część, Projekt Części, Punkty, Inżynieria Wsteczna, Robot, Szkicownik, Arkusz Kalkulacyjny, Powierzchnia 3D, Rysunek Techniczny, Test Framework