Add FEM Equation Tutorial/ro: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
No edit summary
(Updating to match new version of source page)
 
(15 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>
<languages/>

{{TutorialInfo
{{TutorialInfo/ro
|Topic=
|Topic=
|Level=
|Level=
Line 8: Line 9:
|Files=
|Files=
}}
}}

== Introduction ==


În acest tutorial vom adăuga ecuația de flux la FreeCAD și vom implementa suport pentru Elmer FEM Solver. Asigurați-vă că ați citit și ați înțeles [[Extend_FEM_Module| Extend FEM Module]] înainte de a citi acest tutorial.
În acest tutorial vom adăuga ecuația de flux la FreeCAD și vom implementa suport pentru Elmer FEM Solver. Asigurați-vă că ați citit și ați înțeles [[Extend_FEM_Module| Extend FEM Module]] înainte de a citi acest tutorial.
Line 13: Line 16:
Sarcina poate fi împărțită în patru părți. Primul pas este de a face bancul de lucru FEM conștient de un nou tip de ecuație. Această etapă ar trebui efectuată numai dacă ecuația nu există în fluxul FreeCAD (spre deosebire de ecuația care există deja în FreeCAD, dar nu este suportată de solverul țintă). Al doilea pas este de a adăuga un obiect tip document concret la ecuația specifică a lui Elmer FEM Solver. Al treilea pas este să adăugăm sprijin pentru noua ecuație obiectului solver al lui Elmer. După ce analiza Elmer trebuie extinsă pentru a susține noul tip de ecuație.
Sarcina poate fi împărțită în patru părți. Primul pas este de a face bancul de lucru FEM conștient de un nou tip de ecuație. Această etapă ar trebui efectuată numai dacă ecuația nu există în fluxul FreeCAD (spre deosebire de ecuația care există deja în FreeCAD, dar nu este suportată de solverul țintă). Al doilea pas este de a adăuga un obiect tip document concret la ecuația specifică a lui Elmer FEM Solver. Al treilea pas este să adăugăm sprijin pentru noua ecuație obiectului solver al lui Elmer. După ce analiza Elmer trebuie extinsă pentru a susține noul tip de ecuație.


<span id="New_equation_type"></span>
== Nou tip de Equation ==
== Nou tip de Equation ==


In this step we are going to modify the following file:
În acest pas vom modifica următoarele fișiere:
* src/Mod/Fem/FemSolver/EquationBase.py
* src/Mod/Fem/PyGui/_CommandFemEquation.py
* src/Mod/Fem/Workbench.cpp
* src/Mod/Fem/Gui/Resources/Fem.qrc
Tipul de ecuație este împărțit între toate obiectele de ecuații ale solverului diferit. Fiecare tip are un șir specificat(e.g. &quot;Heat&quot;) și o comandă dedicată care adaugă ecuația la solverul selectat. Acest lucru permite o simplă interfață grafică în care avem doar un buton pentru ecuația căldurii, care este folosit pentru toți solverii suportați.


* {{FileName|src/Mod/Fem/femsolver/equationbase.py}}
Mai întâi adăugați noua ecuație la modulul EquationBase. Fiecare ecuație necesită două clase. Un document proxy și vizualizare proxy. Doar faceți copy/paste dintr-un tip existent de ecuație și ajustați calea iconiței din interiorul getIcon(self) a proxy-ului de vizualizare.

<pre>class FlowProxy(BaseProxy):
The equation type is shared among all equation objects of the different solvers. Each type has a string specifier (e.g. "Heat") and a dedicated command that adds the equation to the selected solver. This allows for a simpler GUI where we have only one button for the heat equation which is used for all supported solver.

First, add the new equation to the {{Incode|equationbase.py}} module. Each equation requires two classes. A document proxy and a view proxy. Those two classes will later be used as base classes for the Elmer-specific equation classes. Just copy-paste them from an existing equation type and adjust the icon path inside {{Incode|getIcon(self)}} of the view proxy.

{{Code|code=
class FlowProxy(BaseProxy):
pass
pass


class FlowViewProxy(BaseViewProxy):
class FlowViewProxy(BaseViewProxy):
def getIcon(self):
def getIcon(self):
return &quot;:/icons/fem-equation-flow.svg&quot;</pre>
return ":/icons/FEM_EquationFlow.svg"
}}
Aceste două clase vor fi folosite pentru clasele de ecuații specifice Elmer FEM Solver. În plus față de aceste clase de bază avem o nouă comandă care adaugă o ecuație de flux la obiectul solver selectat. În plus, noul .svg trebuie să fie înregistrat cu <file>icons/fem-equation-flow.svg</file> in Fem.qrc.


<span id="New_Elmer&#039;s_equation_object"></span>
Comanda trebuie adăugată la the_CommandFemEquation module. Trebuie doar să copiați o comandă existentă și să ajustați iconița, textul meniului și butonul de instrucțiuni din GetResources(self) și specificatorul în getSpecifier(self). Va trebui să specificăm din nou mai târziu în tutorial. Nu uitați să înregistrați în josul fișierului modulului utilizând metoda addCommand (...).
== Obiectul Elmers FEM Solver Equation ==
<pre>class Flow(_Base):


În acest pas vom modifica următoarele fișiere:
def getSpecifier(self):
return &quot;Flow&quot;


* {{FileName|src/Mod/Fem/femsolver/elmer/equations/flow.py}}
def GetResources(self):
return {
'Pixmap': 'fem-equation-flow',
'MenuText': &quot;Flow Equation&quot;,
'ToolTip': &quot;Add flow equation to selected solver.&quot;
}


și adăugați următorul fișier nou:
Gui.addCommand('FEM_AddEquationFlow', Flow())</pre>
Our newly created command still needs to be made accessable via the GUI of the FEM workbench. To add it to the toolbar search for the following code snippet in Workbench.cpp and add the new command to the rest of the equation commands.
<pre> Gui::ToolBarItem* solve = new Gui::ToolBarItem(root);
solve-&gt;setCommand(&quot;Solve&quot;);
*solve &lt;&lt; &quot;FEM_SolverCalculix&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddSolverElmer&quot;
&lt;&lt; &quot;Separator&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationHeat&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationElasticity&quot;
+ &lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationFlow&quot;
&lt;&lt; &quot;Separator&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_SolverControl&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_SolverRun&quot;;</pre>
De asemenea, vom adăuga comanda pentru ecuația fluxului în meniul de rezolvare a atelierului FEM. Pentru aceasta, introduceți în Workbench.cpp următorul fragment de cod.
<pre> Gui::MenuItem* solve = new Gui::MenuItem;
root-&gt;insertItem(item, solve);
solve-&gt;setCommand(&quot;&amp;Solve&quot;);
*solve &lt;&lt; &quot;FEM_SolverCalculix&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_SolverZ88&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddSolverElmer&quot;
&lt;&lt; &quot;Separator&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationHeat&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationElasticity&quot;
+ &lt;&lt; &quot;FEM_AddEquationFlow&quot;
&lt;&lt; &quot;Separator&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_SolverControl&quot;
&lt;&lt; &quot;FEM_SolverRun&quot;;</pre>


* {{FileName|src/Mod/Fem/ObjectsFem.py}}
== Obiectul Elmers FEM Solver Equation ==
* {{FileName|src/Mod/Fem/CMakeLists.txt}}


În acest pas vom modifica următoarele fișiere:
* src/Mod/Fem/CMakeLists.txt
* src/Mod/Fem/App/CMakeLists.txt
și adăugați următorul fișier nou:
* src/Mod/Fem/FemSolver/Elmer/Equations/Flow.py
Să începem cu modulul care implementează obiectul documentului. In poate fi copiat dintr-o ecuație existentă. Dacă noua ecuație acceptă numai cuvintele cheie pentru sistemele liniare FemSolver/Elmer/Equations/Elasticity.py module. În cazul în care acceptă cuvinte cheie neliniare prea copiate FemSolver/Elmer/Equations/Heat.py. Ecuația de curgere este o posibilă ecuație neliniară. Aceasta înseamnă că ne vom baza munca Heat.py.
Să începem cu modulul care implementează obiectul documentului. In poate fi copiat dintr-o ecuație existentă. Dacă noua ecuație acceptă numai cuvintele cheie pentru sistemele liniare FemSolver/Elmer/Equations/Elasticity.py module. În cazul în care acceptă cuvinte cheie neliniare prea copiate FemSolver/Elmer/Equations/Heat.py. Ecuația de curgere este o posibilă ecuație neliniară. Aceasta înseamnă că ne vom baza munca Heat.py.

=== Keywords ===

* If the new equation only supports keywords for '''linear''' systems copy the {{Incode|femsolver/elmer/equations/elasticity.py}} module.
* If the new equation supports keywords for both '''linear''' and '''non-linear''' systems, copy {{Incode|femsolver/elmer/equations/heat.py}}.

The flow equation in Elmer is a potentially non-linear equation. This means that we are going to base our work on {{Incode|heat.py}}.

=== Editing files ===


După copiere Heat.py to Flow.py adjust - argumentul de nume al funcției de creare a modulului, - atributul Type al clasei Proxy, - - clasele de bază ale proxy - ului și ale ViewProxy classes, - și proprietățile adăugate prin funcția obj.addProperty(..) de cele necesare ecuației.
După copiere Heat.py to Flow.py adjust - argumentul de nume al funcției de creare a modulului, - atributul Type al clasei Proxy, - - clasele de bază ale proxy - ului și ale ViewProxy classes, - și proprietățile adăugate prin funcția obj.addProperty(..) de cele necesare ecuației.

<pre>def create(doc, name=&quot;Flow&quot;):
{{Code|code=
return FemMisc.createObject(
def create(doc, name="'''Flow'''"):
return femutils.createObject(
doc, name, Proxy, ViewProxy)
doc, name, Proxy, ViewProxy)


class Proxy(Nonlinear.Proxy, FemEquation.FlowProxy):
class Proxy(nonlinear.Proxy, equationbase.'''Flow'''Proxy):

Type = &quot;Fem::FemEquationElmerFlow&quot;
Type = "Fem::EquationElmer'''Flow'''"

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


class ViewProxy(Nonlinear.ViewProxy, FemEquation.FlowViewProxy):
class ViewProxy(nonlinear.ViewProxy, equationbase.'''Flow'''ViewProxy):
pass</pre>
pass
}}

Then you need to change the properties added via the {{Incode|obj.addProperty(..)}} function to those needed by the equation.

În momentul în care scrieți acest tutorial Consultați ecuația de elasticitate Elmer FEM Solver pentru un exemplu cu proprietăți.
În momentul în care scrieți acest tutorial Consultați ecuația de elasticitate Elmer FEM Solver pentru un exemplu cu proprietăți.

Finally one has to register a '''makeEquationFlow''' definition in {{Incode|src/Mod/Fem/ObjectsFem.py}} by duplicating an available entry.


Nu în ultimul rând, înregistrați noul fișier modul (Flow.py) în ambele fișiere CMakeLists.txt modul descris în [https://www.freecadweb.org/wiki/Extend_FEM_Module Extend FEM Module]. Listele potrivite pot fi găsite prin căutarea fișierelor de module de ecuație existente ale lui Elmer FEM Solver.
Nu în ultimul rând, înregistrați noul fișier modul (Flow.py) în ambele fișiere CMakeLists.txt modul descris în [https://www.freecadweb.org/wiki/Extend_FEM_Module Extend FEM Module]. Listele potrivite pot fi găsite prin căutarea fișierelor de module de ecuație existente ale lui Elmer FEM Solver.


<span id="Extend_Solver_Object"></span>
== Extinderea Obiectului Solver ==
== Extinderea Obiectului Solver ==


În acest pas vom modifica următorul fișier:
În acest pas vom modifica următorul fișier:

* src/Mod/Fem/FemSolver/Elmer/Object.py
* {{FileName|src/Mod/Fem/femsolver/elmer/solver.py}}

Pentru moment, FreeCAD a realizat că există un nou tip de ecuație și a adăugat o comandă care adaugă această ecuație obiectului solver selectat. Am implementat, de asemenea, un obiect de ecuații concrete pentru Elmer.Ceea ce trebuie să facem acum pentru a face legătura dintre elmer și ecuația de curgere. Acesta trebuie să se facă direct în obeictul Elmer FEM solver.
Pentru moment, FreeCAD a realizat că există un nou tip de ecuație și a adăugat o comandă care adaugă această ecuație obiectului solver selectat. Am implementat, de asemenea, un obiect de ecuații concrete pentru Elmer.Ceea ce trebuie să facem acum pentru a face legătura dintre elmer și ecuația de curgere. Acesta trebuie să se facă direct în obeictul Elmer FEM solver.


Înregistrați modulul în care am introdus noul nostru obiect de ecuații (Flow.py) wcu ecuația specificată din pasul 1(&quot;Flow&quot;) în lista Proxy._EQUATIONS în Elmer/Object.py.
Înregistrați modulul în care am introdus noul nostru obiect de ecuații (Flow.py) wcu ecuația specificată din pasul 1(&quot;Flow&quot;) în lista Proxy._EQUATIONS în Elmer/Object.py.

<pre>_EQUATIONS = {
{{Code|code=
&quot;Heat&quot;: Equations.Heat,
from .equations import electrostatic
&quot;Elasticity&quot;: Equations.Elasticity,
+from .equations import flow
+ &quot;Flow&quot;: Equations.Flow,

}</pre>
...

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

<span id="Extend_writer_object"></span>
== Extensia Analizei Export ==
== Extensia Analizei Export ==


În acest pas vom modifica următorul fișier:
În acest pas vom modifica următorul fișier:

* src/Mod/Fem/FemSolver/Elmer/Writer.py
* {{FileName|src/Mod/Fem/femsolver/elmer/writer.py}}

Aceasta este cea mai pretențioasă parte a implementării unei noi ecuații. Acest fișier conține o clasă Writer care exportă analiza în format Elmer FEM Solver sif.
Aceasta este cea mai pretențioasă parte a implementării unei noi ecuații. Acest fișier conține o clasă Writer care exportă analiza în format Elmer FEM Solver sif.


Pentru fiecare ecuație suportată există o serie de metode de manipulare a exportului ecuației respective. Trebuie doar să copiați toate ecuațiile existente și să le ajustați la nevoile dvs. Ecuația fluxului nostru folosește următoarele metode:
Pentru fiecare ecuație suportată există o serie de metode de manipulare a exportului ecuației respective. Trebuie doar să copiați toate ecuațiile existente și să le ajustați la nevoile dvs. Ecuația fluxului nostru folosește următoarele metode:
* _handleFlow
* _getFlowSolver
* _handleFlowConstants
* _handleFlowBndConditions
* _handleFlowInitial
* _handleFlowBodyForces
* _handleFlowMaterial
* _handleFlowEquation


* {{Incode|_getFlowSolver}}
{{clear}}
* {{Incode|_handleFlow}}

You need to register the {{Incode|_handleFlow}} method inside the {{Incode|Writer}} class:

{{Code|code=
class Writer(object):
...
def write(self):
...
self._handleFlow()

...

}}

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

* {{Incode|_handleFlowConstants}}
* {{Incode|_handleFlowMaterial}}
* {{Incode|_handleFlowInitialVelocity}}
* {{Incode|_handleFlowBndConditions}}
* {{Incode|_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|Add Button to FEM Toolbar Tutorial]].

[[Category:FEM{{#translation:}}]]
[[Category:Developer Documentation{{#translation:}}]]

Latest revision as of 10:07, 13 January 2024

Tutorial
Topic
Level
Time to complete
Authors
M42kus
FreeCAD version
Example files
See also
None

Introduction

În acest tutorial vom adăuga ecuația de flux la FreeCAD și vom implementa suport pentru Elmer FEM Solver. Asigurați-vă că ați citit și ați înțeles Extend FEM Module înainte de a citi acest tutorial.

Sarcina poate fi împărțită în patru părți. Primul pas este de a face bancul de lucru FEM conștient de un nou tip de ecuație. Această etapă ar trebui efectuată numai dacă ecuația nu există în fluxul FreeCAD (spre deosebire de ecuația care există deja în FreeCAD, dar nu este suportată de solverul țintă). Al doilea pas este de a adăuga un obiect tip document concret la ecuația specifică a lui Elmer FEM Solver. Al treilea pas este să adăugăm sprijin pentru noua ecuație obiectului solver al lui Elmer. După ce analiza Elmer trebuie extinsă pentru a susține noul tip de ecuație.

Nou tip de Equation

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

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

The equation type is shared among all equation objects of the different solvers. Each type has a string specifier (e.g. "Heat") and a dedicated command that adds the equation to the selected solver. This allows for a simpler GUI where we have only one button for the heat equation which is used for all supported solver.

First, add the new equation to the equationbase.py module. Each equation requires two classes. A document proxy and a view proxy. Those two classes will later be used as base classes for the Elmer-specific equation classes. Just copy-paste them from an existing equation type and adjust the icon path inside getIcon(self) of the view proxy.

class FlowProxy(BaseProxy):
    pass

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

Obiectul Elmers FEM Solver Equation

În acest pas vom modifica următoarele fișiere:

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

și adăugați următorul fișier nou:

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

Să începem cu modulul care implementează obiectul documentului. In poate fi copiat dintr-o ecuație existentă. Dacă noua ecuație acceptă numai cuvintele cheie pentru sistemele liniare FemSolver/Elmer/Equations/Elasticity.py module. În cazul în care acceptă cuvinte cheie neliniare prea copiate FemSolver/Elmer/Equations/Heat.py. Ecuația de curgere este o posibilă ecuație neliniară. Aceasta înseamnă că ne vom baza munca Heat.py.

Keywords

  • If the new equation only supports keywords for linear systems copy the femsolver/elmer/equations/elasticity.py module.
  • If the new equation supports keywords for both linear and non-linear systems, copy femsolver/elmer/equations/heat.py.

The flow equation in Elmer is a potentially non-linear equation. This means that we are going to base our work on heat.py.

Editing files

După copiere Heat.py to Flow.py adjust - argumentul de nume al funcției de creare a modulului, - atributul Type al clasei Proxy, - - clasele de bază ale proxy - ului și ale ViewProxy classes, - și proprietățile adăugate prin funcția obj.addProperty(..) de cele necesare ecuației.

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

Then you need to change the properties added via the obj.addProperty(..) function to those needed by the equation.

În momentul în care scrieți acest tutorial Consultați ecuația de elasticitate Elmer FEM Solver pentru un exemplu cu proprietăți.

Finally one has to register a makeEquationFlow definition in src/Mod/Fem/ObjectsFem.py by duplicating an available entry.

Nu în ultimul rând, înregistrați noul fișier modul (Flow.py) în ambele fișiere CMakeLists.txt modul descris în Extend FEM Module. Listele potrivite pot fi găsite prin căutarea fișierelor de module de ecuație existente ale lui Elmer FEM Solver.

Extinderea Obiectului Solver

În acest pas vom modifica următorul fișier:

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

Pentru moment, FreeCAD a realizat că există un nou tip de ecuație și a adăugat o comandă care adaugă această ecuație obiectului solver selectat. Am implementat, de asemenea, un obiect de ecuații concrete pentru Elmer.Ceea ce trebuie să facem acum pentru a face legătura dintre elmer și ecuația de curgere. Acesta trebuie să se facă direct în obeictul Elmer FEM solver.

Înregistrați modulul în care am introdus noul nostru obiect de ecuații (Flow.py) wcu ecuația specificată din pasul 1("Flow") în lista Proxy._EQUATIONS în Elmer/Object.py.

from .equations import electrostatic
+from .equations import flow

...

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

Extensia Analizei Export

În acest pas vom modifica următorul fișier:

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

Aceasta este cea mai pretențioasă parte a implementării unei noi ecuații. Acest fișier conține o clasă Writer care exportă analiza în format Elmer FEM Solver sif.

Pentru fiecare ecuație suportată există o serie de metode de manipulare a exportului ecuației respective. Trebuie doar să copiați toate ecuațiile existente și să le ajustați la nevoile dvs. Ecuația fluxului nostru folosește următoarele metode:

  • _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.