FEM EquationElasticity/pl: Difference between revisions
No edit summary |
No edit summary Tag: Manual revert |
||
(14 intermediate revisions by 3 users not shown) | |||
Line 24: | Line 24: | ||
To równanie opisuje właściwości mechaniczne ciał stałych. |
To równanie opisuje właściwości mechaniczne ciał stałych. |
||
Informacje o teorii stojącej za tym równaniem można znaleźć w dokumencie [http://www.elmerfem.org/blog/documentation/ Elmer models manual], w sekcji ''Linear Elasticity'' (liniowa sprężystość). |
Informacje o teorii stojącej za tym równaniem można znaleźć w dokumencie [http://www.elmerfem.org/blog/documentation/ Elmer models manual], w sekcji '''Linear Elasticity''' ''(liniowa sprężystość)''. |
||
<span id="Usage"></span> |
<span id="Usage"></span> |
||
==Użycie== |
==Użycie== |
||
# Po dodaniu solvera ELmer zgodnie z [[FEM_SolverElmer/pl#Równania| |
# Po dodaniu solvera ELmer zgodnie z [[FEM_SolverElmer/pl#Równania|opisem na stronie solvera]], zaznacz go w [[Tree_view/pl|widoku drzewa]]. |
||
# Teraz wciśnij przycisk [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|24px]] lub wybierz opcję {{MenuCommand|Rozwiąż → Równania mechaniczne → Równanie elastyczności}} z menu. |
# Teraz wciśnij przycisk [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|24px]] lub wybierz opcję {{MenuCommand|Rozwiąż → Równania mechaniczne → Równanie elastyczności}} z menu. |
||
# Zmień [[#Ustawienia_solvera|ustawienia solvera dla równania]] lub [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl|ogólne ustawienia solvera]] jeśli to konieczne. |
# Zmień [[#Ustawienia_solvera|ustawienia solvera dla równania]] lub [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl|ogólne ustawienia solvera]] jeśli to konieczne. |
||
'''Uwaga''': Do analiz z nieliniową sprężystością musisz skorzystać z [[Image:FEM_EquationDeformation.svg|32px]] [[FEM_EquationDeformation/pl|równania deformacji]] ({{Version/pl|0.21}}). Równanie elastyczności służy tylko do liniowej sprężystości. |
'''Uwaga''': Do analiz z nieliniową sprężystością musisz skorzystać z [[Image:FEM_EquationDeformation.svg|32px]] [[FEM_EquationDeformation/pl|równania deformacji]] ''({{Version/pl|0.21}})''. Równanie elastyczności służy tylko do liniowej sprężystości. |
||
'''Uwaga''': Jeśli używasz więcej niż jednego rdzenia procesora dla solvera ({{Version/pl|0.21}}), nie możesz korzystać z domyślnych ustawień solvera. Używanie tylko jednego rdzenia i domyślnych ustawień solvera jest często szybsze niż używanie wielu rdzeni, ponieważ solver elastyczności jest szybki tylko gdy właściwość {{PropertyData|Linear Solver Type}} jest ustawiona na ''Direct'' (domyślne ustawienie, opisane [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|tutaj]]). Do obliczeń na wielu rdzeniach można używać tylko właściwości {{PropertyData|Linear Direct Method}} ustawionej na ''MUMPS''. Jednak MUMPS nie jest dostępne za darmo do bezpośredniego pobrania. |
'''Uwaga''': Jeśli używasz więcej niż jednego rdzenia procesora dla solvera ''({{Version/pl|0.21}})'', nie możesz korzystać z domyślnych ustawień solvera. Używanie tylko jednego rdzenia i domyślnych ustawień solvera jest często szybsze niż używanie wielu rdzeni, ponieważ solver elastyczności jest szybki tylko gdy właściwość {{PropertyData|Linear Solver Type}} jest ustawiona na ''Direct'' ''(domyślne ustawienie, opisane [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|tutaj]])''. Do obliczeń na wielu rdzeniach można używać tylko właściwości {{PropertyData|Linear Direct Method}} ustawionej na ''MUMPS''. Jednak MUMPS nie jest dostępne za darmo do bezpośredniego pobrania. |
||
<span id="Solver_Settings"></span> |
<span id="Solver_Settings"></span> |
||
Line 64: | Line 64: | ||
* {{PropertyData|Eigen System Compute Residuals}}: Oblicza residua układu wartości własnych. |
* {{PropertyData|Eigen System Compute Residuals}}: Oblicza residua układu wartości własnych. |
||
* {{PropertyData|Eigen System Damped}}: Ustawia tłumioną analizę drgań własnych. Może być używane tylko gdy właściwość {{PropertyData|[[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|Linear Solver Type]]}} jest ustawiona na ''Iterative''. |
* {{PropertyData|Eigen System Damped}}: Ustawia tłumioną analizę drgań własnych. Może być używane tylko gdy właściwość {{PropertyData|[[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|Linear Solver Type]]}} jest ustawiona na ''Iterative''. |
||
* {{PropertyData|Eigen System Select}}: Wybór które wartości własne mają być wyznaczone. Zauważ, że wybór ''Largest*'' (najwyższe) powoduje, że analiza trwa w nieskończoność (aktualne w sierpniu 2022 r.). |
* {{PropertyData|Eigen System Select}}: Wybór które wartości własne mają być wyznaczone. Zauważ, że wybór ''Largest*'' ''(najwyższe)'' powoduje, że analiza trwa w nieskończoność ''(aktualne w sierpniu 2022 r.)''. |
||
* {{PropertyData|Eigen System Tolerance}}: Tolerancja zbieżności dla solvera iteracyjnego układu własnego. Domyślna wartość to 100 razy {{PropertyData|[[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|Linear Tolerance]]}}. |
* {{PropertyData|Eigen System Tolerance}}: Tolerancja zbieżności dla solvera iteracyjnego układu własnego. Domyślna wartość to 100 razy {{PropertyData|[[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|Linear Tolerance]]}}. |
||
* {{PropertyData|Eigen System Values}}: Numer najwyższej postaci drgań własnych jaka ma być wyznaczona. |
* {{PropertyData|Eigen System Values}}: Numer najwyższej postaci drgań własnych jaka ma być wyznaczona. |
||
Line 92: | Line 92: | ||
==Analiza drgań własnych== |
==Analiza drgań własnych== |
||
Aby przeprowadzić analizę drgań własnych (wyznaczanie postaci i częstotliwości drgań własnych) należy |
Aby przeprowadzić analizę drgań własnych ''(wyznaczanie postaci i częstotliwości drgań własnych)'' należy: |
||
# Ustawić {{PropertyData|Eigen Analysis}} na |
# Ustawić {{PropertyData|Eigen Analysis}} na {{true/pl}}. |
||
# Ustawić {{PropertyData|Displace Mesh}} na |
# Ustawić {{PropertyData|Displace Mesh}} na {{false/pl}}. |
||
# Ustawić {{PropertyData|Eigen System Values}} na najwyższy numer postaci drgań własnych jaką chcesz uzyskać. Im mniejsza ta liczba, tym szybsze obliczenia, ponieważ wyższe postaci drgań własnych mogą być pominięte. |
# Ustawić {{PropertyData|Eigen System Values}} na najwyższy numer postaci drgań własnych jaką chcesz uzyskać. Im mniejsza ta liczba, tym szybsze obliczenia, ponieważ wyższe postaci drgań własnych mogą być pominięte. |
||
# Dodać [[FEM_ConstraintFixed/pl|warunek brzegowy utwierdzenia]] i ustawić przynajmniej jedną ścianę ciała jako utwierdzoną. |
# Dodać [[FEM_ConstraintFixed/pl|warunek brzegowy utwierdzenia]] i ustawić przynajmniej jedną ścianę ciała jako utwierdzoną. |
||
# Uruchomić solver. |
# Uruchomić solver. |
||
Wysoce zalecane jest ustawianie {{PropertyData|Linear Solver Type}} na ''Direct'' (domyślne), ponieważ przyspiesza to znacząco obliczenia i zwiększa dokładność wyników. |
Wysoce zalecane jest ustawianie {{PropertyData|Linear Solver Type}} na ''Direct'' ''(domyślne)'', ponieważ przyspiesza to znacząco obliczenia i zwiększa dokładność wyników. |
||
<span id="Buckling_Analysis"></span> |
<span id="Buckling_Analysis"></span> |
||
Line 105: | Line 105: | ||
Aby przeprowadzić liniową analizę wyboczeniową należy zrobić to samo co w przypadku [[#Analiza_drgań_własnych|Analizy drgań własnych]] i dodatkowo: |
Aby przeprowadzić liniową analizę wyboczeniową należy zrobić to samo co w przypadku [[#Analiza_drgań_własnych|Analizy drgań własnych]] i dodatkowo: |
||
* Ustawić {{PropertyData|Stability Analysis}} na |
* Ustawić {{PropertyData|Stability Analysis}} na {{true/pl}} |
||
<span id="Results"></span> |
<span id="Results"></span> |
||
==Wyniki== |
==Wyniki== |
||
Dostępne wyniki zależą od [[#Ustawienia_solvera|ustawień solvera]]. Jeśli żadna z właściwości {{PropertyData|Calculate *}} nie została ustawiona na |
Dostępne wyniki zależą od [[#Ustawienia_solvera|ustawień solvera]]. Jeśli żadna z właściwości {{PropertyData|Calculate *}} nie została ustawiona na {{true/pl}} to obliczone zostaną tylko przemieszczenia. W przeciwnym wypadku dostępne będą też odpowiednie dodatkowe wyniki. Jeśli właściwość {{PropertyData|Eigen Analysis}} została ustawiona na {{true/pl}} to wszystkie wyniki będą dostępne dla każdej obliczonej postaci drgań własnych. |
||
Jeśli właściwość {{PropertyData|Eigen Analysis}} została ustawiona na |
Jeśli właściwość {{PropertyData|Eigen Analysis}} została ustawiona na {{true/pl}} to częstotliwości drgań własnych będą zapisane na końcu dziennika solvera w jego oknie dialogowym i w dokumencie '''SolverElmerOutput''', który zostanie utworzony w widoku drzewa po zakończeniu pracy solvera. |
||
'''Uwaga:''' Wektor przemieszczenia postaci własnej <math>\vec{d}</math> ma niefizyczną wartość, ponieważ wynik jest |
'''Uwaga:''' Wektor przemieszczenia postaci własnej <math>\vec{d}</math> ma niefizyczną wartość, ponieważ wynik jest |
||
Line 126: | Line 126: | ||
|[[FEM_SolverZ88/pl|Solver Z88]] |
|[[FEM_SolverZ88/pl|Solver Z88]] |
||
|[[FEM_EquationDeformation/pl|Równanie deformacji]] |
|[[FEM_EquationDeformation/pl|Równanie deformacji]] |
||
|[[FEM_Workbench/pl|MES]] |
|[[FEM_Workbench/pl|środowisko pracy MES]] |
||
|IconL=FEM_SolverZ88.svg |
|IconL=FEM_SolverZ88.svg |
||
|IconR=FEM_EquationDeformation.svg |
|IconR=FEM_EquationDeformation.svg |
Latest revision as of 18:34, 24 November 2023
Równanie elastyczności |
Lokalizacja w menu |
---|
Rozwiąż → Równania mechaniczne → Równanie elastyczności |
Środowisko pracy |
MES |
Domyślny skrót |
brak |
Wprowadzono w wersji |
0.17 |
Zobacz także |
Równanie deformacji, Poradnik MES |
Opis
To równanie opisuje właściwości mechaniczne ciał stałych.
Informacje o teorii stojącej za tym równaniem można znaleźć w dokumencie Elmer models manual, w sekcji Linear Elasticity (liniowa sprężystość).
Użycie
- Po dodaniu solvera ELmer zgodnie z opisem na stronie solvera, zaznacz go w widoku drzewa.
- Teraz wciśnij przycisk lub wybierz opcję Rozwiąż → Równania mechaniczne → Równanie elastyczności z menu.
- Zmień ustawienia solvera dla równania lub ogólne ustawienia solvera jeśli to konieczne.
Uwaga: Do analiz z nieliniową sprężystością musisz skorzystać z równania deformacji (dostępne w wersji 0.21). Równanie elastyczności służy tylko do liniowej sprężystości.
Uwaga: Jeśli używasz więcej niż jednego rdzenia procesora dla solvera (dostępne w wersji 0.21), nie możesz korzystać z domyślnych ustawień solvera. Używanie tylko jednego rdzenia i domyślnych ustawień solvera jest często szybsze niż używanie wielu rdzeni, ponieważ solver elastyczności jest szybki tylko gdy właściwość DANELinear Solver Type jest ustawiona na Direct (domyślne ustawienie, opisane tutaj). Do obliczeń na wielu rdzeniach można używać tylko właściwości DANELinear Direct Method ustawionej na MUMPS. Jednak MUMPS nie jest dostępne za darmo do bezpośredniego pobrania.
Ustawienia solvera
Dla ogólnych ustawień solvera zobacz konfigurację solvera Elmer.
Równanie elastyczności posiada następujące specjalne ustawienia:
- DANECalculate Pangle: Czy kąty główne mają być wyznaczone.
- DANECalculate Principal: Czy wszystkie naprężenia mają być wyznaczone.
- DANECalculate Strains: Czy odkształcenia mają być wyznaczone. Wyznaczy też naprężenia, nawet jeśli DANECalculate Principal lub DANECalculate Stresses jest ustawione na
Fałsz
. - DANECalculate Stresses: Czy naprężenia mają być wyznaczone. W porównaniu z DANECalculate Principal, naprężenia zredukowane wg kryterium Tresci i naprężenia główne nie zostaną wyznaczone.
- DANEConstant Bulk System: Zobacz instrukcję Elmera aby uzyskać więcej informacji.
- DANEDisplace Mesh: Czy siatka może być zdeformowana. Domyślnie jest to ustawione na
Prawda
i musi być zmienione naFałsz
do analiz częstotliwości drgań własnych. - DANEFix Displacement: Czy przemieszczenia lub siły są ustawione. Tym samym DANEModel Lumping jest automatycznie używane.
- DANEGeometric Stiffness: Uwzględnia sztywność geometryczną ciała.
- DANEIncompressible: Obliczanie materiału nieściśliwego w połączeniu z modelem lepkosprężystym Maxwella i niestandardową wartością DANEVariable.
- DANEMaxwell Material: Oblicza lepkosprężysty model materiału.
- DANEModel Lumping: Korzysta z modelu jednowymiarowego.
- DANEModel Lumping Filename: Plik do zapisu wyników z modelu jednowymiarowego.
- DANEStability Analysis: Jeśli ta właściwość ma wartość
Prawda
to DANEEigen Analysis staje się analizą stateczności (wyboczenia). W innym wypadku przeprowadzana jest analiza modalna (częstotliwości drgań własnych). - DANEUpdate Transient System: Zobacz instrukcję solvera Elmer aby uzyskać więcej informacji.
- DANEVariable: Zmienna dla równania elastyczności. Należy to zmieniać tylko jeśli właściwość DANEIncompressible jest ustawiona na
Prawda
zgodnie z dokumentacją Elmera.
Wartości własne:
- DANEEigen Analysis: Czy analiza problemu własnego ma być przeprowadzona (wyznaczanie postaci i częstotliwości drgań własnych).
- DANEEigen System Complex: Ta właściwość powinna być ustawiona na
Prawda
jeśli układ własny jest zespolony. Musi być ustawiona naFałsz
dla analiz drgań własnych z tłumieniem. - DANEEigen System Compute Residuals: Oblicza residua układu wartości własnych.
- DANEEigen System Damped: Ustawia tłumioną analizę drgań własnych. Może być używane tylko gdy właściwość DANELinear Solver Type jest ustawiona na Iterative.
- DANEEigen System Select: Wybór które wartości własne mają być wyznaczone. Zauważ, że wybór Largest* (najwyższe) powoduje, że analiza trwa w nieskończoność (aktualne w sierpniu 2022 r.).
- DANEEigen System Tolerance: Tolerancja zbieżności dla solvera iteracyjnego układu własnego. Domyślna wartość to 100 razy DANELinear Tolerance.
- DANEEigen System Values: Numer najwyższej postaci drgań własnych jaka ma być wyznaczona.
Równanie:
- DANEPlane Stress: Wyznacza rozwiązanie zgodnie z teorią płaskiego stanu naprężeń. Stosowane tylko do geometrii 2D.
Informacje o cechach analizy
Równanie elastyczności uwzględnia następujące cechy analizy jeśli są zdefiniowane:
- Warunek brzegowy utwierdzenia
- Warunek brzegowy przemieszczenia
- Obciążenie siłą
- Warunek początkowy temperatury
- Obciążenie ciśnieniem
- Obciążenie grawitacją
- Sprężyna
Uwaga
- Oprócz analiz 2D, dla wszystkich cech analizy istotne jest żeby były zdefiniowane dla ścian. Cechy w 3D przypisane do linii i wierzchołków nie są rozpoznawane przez solver Elmer.
Analiza drgań własnych
Aby przeprowadzić analizę drgań własnych (wyznaczanie postaci i częstotliwości drgań własnych) należy:
- Ustawić DANEEigen Analysis na
Prawda
. - Ustawić DANEDisplace Mesh na
Fałsz
. - Ustawić DANEEigen System Values na najwyższy numer postaci drgań własnych jaką chcesz uzyskać. Im mniejsza ta liczba, tym szybsze obliczenia, ponieważ wyższe postaci drgań własnych mogą być pominięte.
- Dodać warunek brzegowy utwierdzenia i ustawić przynajmniej jedną ścianę ciała jako utwierdzoną.
- Uruchomić solver.
Wysoce zalecane jest ustawianie DANELinear Solver Type na Direct (domyślne), ponieważ przyspiesza to znacząco obliczenia i zwiększa dokładność wyników.
Analiza wyboczenia
Aby przeprowadzić liniową analizę wyboczeniową należy zrobić to samo co w przypadku Analizy drgań własnych i dodatkowo:
- Ustawić DANEStability Analysis na
Prawda
Wyniki
Dostępne wyniki zależą od ustawień solvera. Jeśli żadna z właściwości DANECalculate * nie została ustawiona na Prawda
to obliczone zostaną tylko przemieszczenia. W przeciwnym wypadku dostępne będą też odpowiednie dodatkowe wyniki. Jeśli właściwość DANEEigen Analysis została ustawiona na Prawda
to wszystkie wyniki będą dostępne dla każdej obliczonej postaci drgań własnych.
Jeśli właściwość DANEEigen Analysis została ustawiona na Prawda
to częstotliwości drgań własnych będą zapisane na końcu dziennika solvera w jego oknie dialogowym i w dokumencie SolverElmerOutput, który zostanie utworzony w widoku drzewa po zakończeniu pracy solvera.
Uwaga: Wektor przemieszczenia postaci własnej ma niefizyczną wartość, ponieważ wynik jest
podczas gdy jest wektorem własnym zaś jest liczbą zespoloną.
- 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, Architektura, Assembly, CAM, Rysunek Roboczy, MES, Inspekcja, Siatka, OpenSCAD, Część, Projekt Części, Punkty, Inżynieria Wsteczna, Robot, Szkicownik, Arkusz Kalkulacyjny, Powierzchnia 3D, Rysunek Techniczny, Test Framework