Пример анализа Методом Конечных Элементов (FEM)
Руководство |
Тема |
---|
Анализ методом конечных элементов |
Уровень |
Новичок |
Время для завершения |
10 минут + время работы Решателя |
Авторы |
Drei |
FreeCAD версия |
0.16 и выше |
Примеры файлов |
Смотрите также |
None |
Введение
Это руководство предназначено для того чтобы ознакомить с основными принципами работы с верстаком FEM, а также большинством доступных инструментов для статического анализа.
Требования
- Версия FreeCAD 0.16 и выше
- Netgen и/или GMSH установленные в вашей системе
- В случаем когда используется GMSH, рекомендуется установить макросы psicofil'а
- Calculix установленный в вашей системе
- Читатель должен обладать базовыми понятиями о том как использовать Верстаки Part и PartDesign
Последовательность действий
Моделирование
В этом примере в качестве объекта исследования используется Куб, но также вместо него могут быть использованы модели созданные в Верстаках Part или PartDesign.
- Создать новый документ
- Активировать верстак Part
- Создать Куб
- Изменить его размеры (Box) на следующие:
- Length: 8000 мм
- Width: 1000 мм
- Height: 1000 мм
Теперь у нас есть модель с которой можно работать.
Создание Анализа
Netgen
- Выбрать модель
- Кликнуть в меню New mechanical analysis, чтобы создать анализ из выбранного объекта
- В диалоге создания сетки кликнуть OK
Вы также можете перетащить сетку в Mechanical Analysis, у которого нет сетки, внутри древа проекта.
GMSH
Макросы от psicofil's - строго рекомендуются и используется в данном примере.
- Активировать макрос
- Выбрать объект, который вы хотите использовать. В нашем случае это Куб
- Выберете пункт Create Mechanical Analysis from mesh
- Кликните OK
Мы создали сетку для нашего объекта и готовы добавить к нему ограничения и действующие силы.
Ограничения и силы
- Скройте сетку внутри древа проекта.
- Откройте оригинальную модель
- Выберите Создать МКЭ с фиксированными ограничениями
- Выберите заднюю поверхность Куба (поверхность осей YZ) и кликните OK
- Выберите Создать МКЭ с ограничениями силы
- Выберите фронтальную поверхность Куба (грань, параллельная задней поверхности) и установите значение Area load в 9000000,00
- Установите Direction в -Z выбором одной из граней параллельно этому направлеию.
- Кликните OK
Теперь мы установили ограничения и силы для нашего статического анализа.
Последние приготовления
- Нажмите Mechanical material... и выберете Calculix-Steel в качестве материала.
- Нажмите OK
Запуск решателя
Стандартная процедура
- Выберите объект решателя , находящийся в Mechanical Analysis
- Выберите в меню Start solver job control
- Выберите Write Calculix Input File
- Выберите Run Calculix
- Кликните Close
Быстрая процедура
- Выберите объект решателя , находящийся в Mechanical Analysis
- Кликните на Run CalculiX ccx.
Результаты анализа
- Выберите объект Results из Object Tree
- Выберите Show result
- Выберите для просмотра из различных типов результата нужные
- Движок внизу может использоваться для изменения визуализации сетки. Это позволяет визуализировать деформацию, испытываемую объектом, учитывая, что это приближение.
- Для удаления результатов выберите Purge results
Если Вы тип результата выбрали Z diplacement, Вы увидите, что полученное значение почти идентично тестовому примеру, предоставляемому FreeCAD. Различия могут быть из-за качества сетки и числа обрабатываемых узлов.
Теперь мы закончили с основными принципами работы FEM Module.