Add FEM Equation Tutorial/pl: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Created page with "W momencie pisania tego poradnika równanie przepływu solvera Elmer nie miało żadnych specjalnych właściwości. Zobacz równanie elastyczności solvera Elmer jeśli potrzebujesz przykładu z właściwościami.")
(Created page with "Wreszcie, należy zarejestrować definicję '''makeEquationFlow''' w {{Incode|src/Mod/Fem/ObjectsFem.py}} poprzez zduplikowanie dostępnego wpisu.")
Line 93: Line 93:
W momencie pisania tego poradnika równanie przepływu solvera Elmer nie miało żadnych specjalnych właściwości. Zobacz równanie elastyczności solvera Elmer jeśli potrzebujesz przykładu z właściwościami.
W momencie pisania tego poradnika równanie przepływu solvera Elmer nie miało żadnych specjalnych właściwości. Zobacz równanie elastyczności solvera Elmer jeśli potrzebujesz przykładu z właściwościami.


Finally one has to register a '''makeEquationFlow''' definition in {{Incode|src/Mod/Fem/ObjectsFem.py}} by duplicating an available entry.
Wreszcie, należy zarejestrować definicję '''makeEquationFlow''' w {{Incode|src/Mod/Fem/ObjectsFem.py}} poprzez zduplikowanie dostępnego wpisu.


FreeCAD uses '''make''' to build the program. So we need to register the new module file ({{Incode|flow.py}}) in {{Incode|src/Mod/Fem/CMakeLists.txt}} the way described in [https://www.freecadweb.org/wiki/Extend_FEM_Module Extend FEM Module]. The suitable lists can be easily found by searching for existing equation modules files of Elmer.
FreeCAD uses '''make''' to build the program. So we need to register the new module file ({{Incode|flow.py}}) in {{Incode|src/Mod/Fem/CMakeLists.txt}} the way described in [https://www.freecadweb.org/wiki/Extend_FEM_Module Extend FEM Module]. The suitable lists can be easily found by searching for existing equation modules files of Elmer.

Revision as of 16:48, 12 January 2024

Ćwiczenie
Temat
Dodawanie równań MES
Poziom trudności
Zaawansowany
Czas wykonania
1 dzień
Autorzy
JohnWang
Wersja FreeCAD
0.19
Pliki z przykładami
Nie dołączono
Zobacz również
-

Wprowadzenie

W tym poradniku dodamy równanie Flow (przepływu) do FreeCAD i zaimplementujemy wsparcie dla solvera Elmer. Upewnij się, że przeczytałeś i zrozumiałeś stronę Rozszerzenie modułu MES przed przejściem do tego poradnika.

Zadanie można podzielić na pięć części:

  • Nowy typ równania. Ten krok musi być wykonany tylko jeśli równanie nie istnieje jeszcze we FreeCAD (w przeciwieństwie do równania, które jest już we FreeCAD, ale nie jest wspierane przez docelowy solver).
  • Nowy obiekt równania. Dodawanie konkretnego obiektu dokumentu reprezentującego konkretne równanie solvera Elmer.
  • Rozszerz obiekt solvera. Dodawanie wsparcia dla nowego równania do obiektu solvera Elmer.
  • Rozszerz obiekt zapisujący równania. Rozszerzenie eksportu do solvera Elmer o wsparcie dla nowego typu równania.
  • Narzędzie w GUI do tworzenia równania. Dostęp do funkcji nowego równania z poziomu GUI środowiska pracy MES.

Nowy typ równania

W tym kroku zmodyfikujemy następujący plik:

  • src/Mod/Fem/femsolver/equationbase.py

Typ równania jest dzielony przez wszystkie obiekty równań różnych solverów. Każdy typ ma ciąg określający (np. "Heat" - ciepło) i dedykowane polecenie dodające równanie do wybranego solvera. To upraszcza GUI, ponieważ mamy tylko jeden przycisk dla równania ciepła, z którego korzystają wszystkie wspierane solvery.

Najpierw dodaj nowe równanie do modułu equationbase.py. Każde równanie wymaga dwóch klas. Proxy dokumentu i proxy widoku. Te dwie klasy będą później używane jako klasy bazowe dla konkretnych klas równania Elmer. Po prostu skopiuj i wklej je z istniejącego typu równania i dostosuj ścieżkę ikony w getIcon(self) proxy widoku.

class FlowProxy(BaseProxy):
    pass

class FlowViewProxy(BaseViewProxy):
    def getIcon(self):
        return ":/icons/FEM_EquationFlow.svg"

Nowy obiekt równania solvera Elmer

W tym kroku zaimplementujemy obiekt dokumentu. Musimy dodać nowy plik flow.py w:

  • src/Mod/Fem/femsolver/elmer/equations/flow.py

i zmodyfikować następujące pliki:

  • src/Mod/Fem/ObjectsFem.py
  • src/Mod/Fem/CMakeLists.txt

Zacznijmy od dodania nowego pliku flow.py. Ten plik można skopiować z istniejącego równania.

Słowa kluczowe

  • Jeśli nowe równanie wspiera tylko słowa kluczowe dla układów liniowych (linear) to skopiuj moduł femsolver/elmer/equations/elasticity.py.
  • Jeśli nowe równanie wspiera słowa kluczowe dla układów liniowych (linear) i nieliniowych (non-linear) to skopiuj femsolver/elmer/equations/heat.py.

Równanie przepływu w Elmer jest potencjalnie nieliniowym równanie. Oznacza to, że oprzemy naszą pracę na heat.py.

Edycja plików

Po skopiowaniu heat.py do flow.py, dostosuj flow.py w tych lokalizacjach:

  • argument name (nazwa) funkcji modułu create,
  • klasy bazowe klasy Proxy,
  • cechę Type klasy Proxy,
  • klasy ViewProxy.
def create(doc, name="'''Flow'''"):
    return femutils.createObject(
        doc, name, Proxy, ViewProxy)

class Proxy(nonlinear.Proxy, equationbase.'''Flow'''Proxy):

    Type = "Fem::EquationElmer'''Flow'''"

    def __init__(self, obj):
        super(Proxy, self).__init__(obj)
        obj.Priority = 10

class ViewProxy(nonlinear.ViewProxy, equationbase.'''Flow'''ViewProxy):
    pass

Następnie musisz zmienić właściwości dodane przez funkcję obj.addProperty(..) na te wymagane przez równanie.

W momencie pisania tego poradnika równanie przepływu solvera Elmer nie miało żadnych specjalnych właściwości. Zobacz równanie elastyczności solvera Elmer jeśli potrzebujesz przykładu z właściwościami.

Wreszcie, należy zarejestrować definicję makeEquationFlow w src/Mod/Fem/ObjectsFem.py poprzez zduplikowanie dostępnego wpisu.

FreeCAD uses make to build the program. So we need to register the new module file (flow.py) in src/Mod/Fem/CMakeLists.txt the way described in Extend FEM Module. The suitable lists can be easily found by searching for existing equation modules files of Elmer.

Extend Solver Object

In this step we are going to modify the following file:

  • src/Mod/Fem/femsolver/elmer/solver.py

Right now we made FreeCAD aware that there is a new type of equation and even added a command that adds this equation to the selected solver object. We also implemented a concrete equation object for Elmer. Whats left to do now is to make the connection between Elmer and the flow equation. This must be done directly in Elmer solver object.

Register the module in which we just implemented our new equation object (flow.py) with the equation specifier from step 1 ("Flow") in the _EQUATIONS list in elmer/solver.py.

from .equations import electrostatic
+from .equations import flow

...

_EQUATIONS = {
    "Heat": heat,
    "Elasticity": elasticity,
+    "Flow": flow,
}

Extend writer object

In this step we are going to modify the following file:

  • src/Mod/Fem/femsolver/elmer/writer.py

This file contains the Writer class which exports the analysis into Elmer SIF format.

For every supported equation there are two main methods handling the export of the respective equation. Just copy all of them from an existing equation and adjust them to your needs.

  • _getFlowSolver
  • _handleFlow

You need to register the _handleFlow method inside the Writer class:

class Writer(object):
...
    def write(self):
...
        self._handleFlow()

...

_handleFlow can control a series of other detailed methods. Our flow equation uses the following detailed methods:

  • _handleFlowConstants
  • _handleFlowMaterial
  • _handleFlowInitialVelocity
  • _handleFlowBndConditions
  • _handleFlowEquation

We now finished the function part of the new equation. Next we'll connect the new equation through the GUI.

Gui tool to create an equation

We have just created a new equation class. To access it from the FEM GUI, we need to create a button and link it to the new equation class. Here is a tutorial: Add Button to FEM Toolbar Tutorial.