MES CalculiX belka wspornikowa 3D

From FreeCAD Documentation
Revision as of 19:57, 24 November 2023 by NewJoker (talk | contribs) (Created page with "=== Uruchamianie analizy ===")
Ćwiczenie
Temat
Analiza MES
Poziom trudności
Początkujący
Czas wykonania
10 minut
Autorzy
Bernd
Wersja FreeCAD
0.16.6377 lub nowszy
Pliki z przykładami
Nie dołączono
Zobacz również
-

Wprowadzenie

Ten przykład ma na celu zaprezentowanie jak prosta analiza metodą elementów skończonych (MES) w środowisku pracy MES programu FreeCAD wygląda w interfejsie programu i jak można zwizualizować wyniki. Ten przykład ilustruje jak uruchomić analizę i jak zmienić wartość oraz kierunek obciążenia. Ponadto, ponieważ plik przykładu jest dostępny w każdej instalacji programu, jest to przydatne i proste sprawdzenie do uruchomienia dla upewnienia się, że środowisko pracy MES działa prawidłowo.

Wymagania

  • Kompatybilna wersja programu FreeCAD wskazana w tabeli z informacjami o przykładzie.
    Użyj opcji Pomoc → Informacje o FreeCAD aby sprawdzić jaka wersja programu jest zainstalowana
  • Nie jest wymagane żadne zewnętrzne oprogramowanie aby załadować plik przykładu, obejrzeć siatkę i geometrię oraz zwizualizować wyniki.
  • Do ponownego uruchomienia ovliczeń na komputerze musi być zainstalowany solver CalculiX. Najprawdopodobniej solver ten został już zainstalowany razem z programem FreeCAD. Jeśli tak nie jest, zobacz stronę Instalacja środowiska MES.

Przygotuj plik przykładu

Załaduj plik przykładu

  • Uruchom program FreeCAD.
  • Jeśli nie jest aktywna strona startowa, załaduj i otwórz ją.
  • Otwórz przykład "FemCalculixCantilever3D.FcStd".

Aktywuj kontener analizy

  • Do pracy z analizą wymagana jest aktywacja kontenera analizy.
  • W widoku drzewa kliknij dwukrotnie na obiekcie Analiza,
  • lub kliknij prawym przyciskiem myszy na obiekcie Analiza i wybierz opcję Aktywuj analizę.

Kontener analizy i jego obiekty

  • Po aktywacji analizy FreeCAD sam zmieni środowisko pracy na MES.
  • Do przeprowadzenia statycznej analizy mechanicznej potrzeba przynajmniej 5 podstawowych obiektów (lub ich bardziej zaawansowanych odpowiedników).
  • kontener analizy
  1. solver
  2. materiał
  3. warunek brzegowy utwierdzenia
  4. obciążenie siłą
  5. siatka MES
  • W tym przykładzie, wyniki również są uwzględnione.

Wizualizacja wyników

  1. Upewnij się, że analiza jest aktywna.
  2. Upewnij się, że analiza nadal zawiera obiekt wyników, jeśli nie to ponownie załaduj plik przykładu.
  3. Dwukrotnie kliknij na obiekcie wyników bul zaznacz go i wciśnij przycisk Pokaż wyniki.
  4. W oknie dialogowym wybierz Przemieszczenie z. Pokazuje -86.93 mm w kierunku -z. Ma to sens, ponieważ siła też działa w tym kierunku.
  5. Aktywuj pole przy dolnym suwaku do pokazywania przemieszczeń.
  6. Suwaka można użyć do wyświetlenia deformacji siatki w prosty sposób.
  7. Sprawdź różne typy wyników żeby zobaczyć jakie wyniki są dostępne.

Czyszczenie wyników

  1. Upewnij się, że analiza jest aktywna.
  2. Aby usunąć wyniki: wciśnij przycisk Usuń wyniki.

Uruchamianie analizy

  • In the tree view double click on the solver object .
  • In the task panel of the solver object make sure static analysis is selected.
  • Click on write .inp file in the same task window. Watch the log window until it prints "write completed."
  • Click on Run CalculiX. Since this is a very small analysis it should take less than a second to run.
  • In the text window it should print in green letters "CalculiX done without error!" and in the next line "loading result sets ..."
  • You just have finished your first FEA in FreeCAD if there has not been any error message.
  • Click on Close in the task window.
  • A new result object should be created. You know how to visualize the results already.
  • If you get an error message no solver binary or similar when triggering the analysis check FEM Install.

Running the FEA the fast Way

  • In tree view select the solver object of the analysis .
  • In the icon toolbar click on Run solver calculations.
  • The Calculix input file will be written, CalculiX will be triggered and the result object should be created.

Changing Load Direction and Load Value

  • In the tree view expand CCX_Results and select the ResultMesh object and press the Space key.
    • Result: The visibility of the FEM mesh will be turned off. The geometrical model is still visible.
  • In the tree view double click on the FEMConstraintForce object to open its task panel
  • In the task window change the load value to 500000000 N = 500 MN (Note: force unit in task window has to be in N)
  • On the geometrical model click on one of the long edges in x-direction.
  • Click on the Direction button.
    • Result: The red arrows that illustrate force will change their direction in x-direction. They indicate the force direction.
  • Since tension should be applied to the box the Reverse Direction needs to be triggered by clicking on it.
  • The red arrows of the force will change their direction.
  • Click on OK in task window.

  • You know how to trigger an analysis and how to visualize results already.
  • The deformation in x-direction should be 18.95 mm.

What next?

  • We are now finished with the basic workflow for the FEM Workbench.
  • You are now prepared to do the second FEM tutorial.
  • We will create the CalculiX cantilever by ourselves and compare the results with the beam theory.