FEM Workbench/de: Difference between revisions

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{{docnav|[[Drawing Workbench|Drawing Workbench]]|[[Image Workbench|Image Workbench]]|IconL=Workbench_Drawing.svg|IconR=Workbench_Image.svg}}


{{Docnav/de
[[Image:Workbench_FEM.svg|64px]]
|[[Draft_Workbench/de|Arbeitsbereich Draft]]
|[[Inspection_Workbench/de|Arbeitsbereich Inspection]]
|IconL=Workbench_Draft.svg
|IconR=Workbench_Inspection.svg
}}


[[Image:Workbench_FEM.svg|thumb|128px|FEM Arbeitsbereichssymbol]]
== Introduction ==

<div class="mw-translate-fuzzy">
Der Arbeitsbereich '''FEM''' ermöglicht die effiziente Bearbeitung einer Finiten Element Analyse (FEA) innerhalb von FreeCAD. Es stehen alle Werkzeuge zur Durchführung einer Finiten Element Analyse in einer Benutzeroberfläche zur Verfügung.
</div>


{{TOCright}}
{{TOCright}}
[[Image:FemWorkbench.jpg]]


<span id="Introduction"></span>
== Workflow ==
==Einleitung==

Der Arbeitsbereich [[FEM_Workbench/de|FEM]] ermöglicht einen modernen Arbeitsablauf zur Finite-Elemente-Analyse (FEA) innerhalb von FreeCAD, siehe [https://de.wikipedia.org/wiki/Finite-Elemente-Methode Finite-Elemente-Methode] (FEM). Dies bedeutet im Wesentlichen, dass alle Werkzeuge zur Durchführung einer Analyse in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammengefasst sind.

[[Image:FemWorkbench.jpg|300px]]

<span id="Workflow"></span>
== Arbeitsablauf ==

Die Schritte zur Durchführung einer Finite-Elemente-Analyse sind:
# Vorbereitung: Einrichten des Analyseproblems.
## Modellierung der Geometrie: Erstellung der Geometrie mit FreeCAD oder Import aus einer anderen Anwendung.
## Erstellen einer Analyse.
### Hinzufügen von Simulationsrandbedingungen wie Lasten und starren Einspannungen zum geometrischen Modell.
### Hinzufügen von Materialien zu Teilen des geometrischen Modells.
### Erstellen eines Finite-Elemente-Netzes für das geometrische Modell oder Importieren eines Netzes aus einer anderen Anwendung.
# Berechnung: Ausführen eines externen Lösers aus FreeCAD heraus.
# Nachbearbeitung: Visualisierung der Analyseergebnisse aus FreeCAD heraus oder Export der Ergebnisse, damit sie mit einer anderen Anwendung nachbearbeitet werden können.

Der Arbeitsbereich FEM kann unter Linux, Windows und Mac OSX eingesetzt werden. Da der Arbeitsbereich mit externen Lösern arbeitet, hängt der Umfang der manuellen Einrichtung von dem Betriebssystem des Benutzers ab. Siehe [[FEM Install/de|FEM Einrichtung]] für Anweisungen zum Einrichten der externen Werkzeuge.

[[Image:FEM_Workbench_workflow.svg|600px]]

{{Caption| Arbeitsablauf des Arbeitsbereichs FEM; der Arbeitsbereich ruft zwei externe Programme auf, um die Vernetzung eines festen Objekts und die eigentliche Lösung des Finite-Elemente-Problems durchzuführen.}}

<span id="Menu:_Model"></span>
==Menü Modell==

* [[Image:FEM_Analysis.svg|32px]] [[FEM_Analysis/de|Analysebehälter]]: Erstellt einen neuen Behälter (Analysis-Objekt) für eine mechanische Analyse. Wenn in der Baumansicht vor dem Anklicken ein Festkörper ausgewählt wird, wird als nächstes der Vernetzungsdialog geöffnet.

<span id="Materials"></span>
===Werkstoffe===

:* [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid/de|Werkstoff für Festkörper]]: Ermöglicht, einen Feststoff aus der Datenbank auszuwählen.

:* [[Image:FEM_MaterialFluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid/de|Werkstoff für Fluide]]: Ermöglicht, ein "fließendes Material" (Gas oder Flüssigkeit) aus der Datenbank auszuwählen.

:* [[Image:FEM_MaterialMechanicalNonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear/de|Nichtlinearer mechanischer Werkstoff]]: Ermöglicht das Hinzufügen eines nichtlinearen mechanischen Materialmodells.

:* [[Image:FEM_MaterialReinforced.svg|32px]] [[FEM_MaterialReinforced/de|Bewehrtes Material (Beton)]]: Ermöglicht, verstärkte Werkstoffe aus der Datenbank auszuwählen, die aus einer Matrix und einer Bewehrung (Verstärkung, Armierung) bestehen.

:* [[Image:FEM_MaterialEditor.svg|32px]] [[FEM_MaterialEditor/de|Werkstoffeditor]]: Ermöglicht, den Werkstoffeditor zu öffnen, um Werkstoffe zu bearbeiten.

<span id="Element_Geometry"></span>
=== Elementgeometrie ===

:* [[Image:FEM_ElementGeometry1D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry1D/de|Trägerquerschnitt]]: Wird verwendet, um Querschnitte für Balkenelemente zu definieren.

:* [[Image:FEM_ElementRotation1D.svg|32px]] [[FEM_ElementRotation1D/de|Träger Drehung]]: Wird verwendet, um Querschnitte von Balkenelementen zu drehen.

:* [[Image:FEM_ElementGeometry2D.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D/de|Wandstärke]]: Wird verwendet, um die Wandstärke für Schalenelemente festzulegen.

:* [[Image:FEM_ElementFluid1D.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D/de|Strömungsquerschnitt für 1D-Strömung]]: Wird verwendet, um einen FEM-Strömungsquerschnitt für pneumatische und hydraulische Netzwerke festzulegen.

<span id="Electromagnetic_boundary_conditions"></span>
=== <span id="FEM_CompEmConstraints">Elektromagnetische Randbedingungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmConstraints pages redirect here--> ===

:* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/de|Elektrostatisches Potential]]: Legt ein elektrostatisches Potential fest.

:* [[Image:FEM_ConstraintCurrentDensity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCurrentDensity/de|Randbedingung Stromdichte]]: Legt eine Stromdichte fest. {{Version/de|0.21}}

:* [[Image:FEM_ConstraintMagnetization.svg|32px]] [[FEM_ConstraintMagnetization/de|Randbedingung Magnetisierung]]: Wird zum Festlegen einer Magnetisierung verwendet. {{Version/de|0.21}}

<span id="Fluid_boundary_conditions"></span>
===Randbedingungen für Fluide===

:* [[Image:FEM_ConstraintInitialFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity/de|Startbedingung Strömungsgeschwindigkeit]]: Wird verwendet, um eine anfängliche Strömungsgeschwindigkeit für einen Körper (ein Volumen) zu definieren.

:* [[Image:FEM_ConstraintInitialPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialPressure/de|Startbedingung Druck]]: Wird verwendet, um einen anfänglichen Druck für einen Körper (ein Volumen) festzulegen. {{Version/de|0.21}}

:* [[Image:FEM_ConstraintFlowVelocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity/de|Randbedingung Strömungsgeschwindigkeit]]: Wird verwendet, um eine Strömungsgeschwindigkeit als Grenzbedingung an einer Kante (2D) oder Fläche (3D) festzulegen.

<span id="Geometrical_analysis_features"></span>
===Geometrische Analyse-Elemente===

* [[Image:FEM_ConstraintPlaneRotation.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPlaneRotation/de|RandbedingungEbeneDurchPunkte]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung zu erstellen, die Knoten einer ebenen Oberfläche auf derselben Ebene festhält.

* [[Image:FEM_ConstraintSectionPrint.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSectionPrint/de|Section print feature]]: Wird zur Ausgabe der vorgegebenen "facial output variables" (Kräfte und Momente) in die Daten-Datei verwendet.

* [[Image:FEM_ConstraintTransform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform/de|Lokales Koordinatensystem]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Überführen auf einer Fläche festzulegen.

<span id="Mechanical_boundary_conditions_and_loads"></span>
===Mechanische Randbedingungen und Lasten===

:* [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFixed/de|Randbedingung Festsetzen]]: Wird verwendet, um Punkte, Kanten oder Flächen festzusetzen.

:* [[Image:FEM_ConstraintDisplacement.svg|32px]] [[FEM_ConstraintDisplacement/de|Randbedingung Versatz]]: Wird verwendet, um einen Versatz für Punkte, Kanten oder Flächen festzulegen.

:* [[Image:FEM_ConstraintContact.svg|32px]] [[FEM_ConstraintContact/de|Randbedingung Kontakt]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Kontakt zwischen zwei Flächen festzulegen.

:* [[Image:FEM_ConstraintTie.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTie/de|Randbedingung Verbinder]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Vebinder (wie ein Kleber- oder Schweißpunkt) zwischen zwei Flächen ("bonded contact") festzulegen oder, {{Version/de|1.0}}, zyklische Symmetrie.

:* [[Image:FEM_ConstraintSpring.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSpring/de|Feder]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Feder festzulegen. {{Version/de|0.20}}

:* [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|32px]] [[FEM_ConstraintForce/de|Kraftbelastung]]: Wird verwendet, um eine Kraft in [N] festzulegen, die gleichmäßig auf eine auswählbare Fläche in einer definierbaren Richtung wirkt.

:* [[Image:FEM_ConstraintPressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure/de|Druckbelastung]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Druck festzulegen.

:* [[Image:FEM_ConstraintCentrif.svg|32px]] [[FEM_ConstraintCentrif/de|Zentrifugale Last]]: Legt eine zentrifugale Last auf einen Körper fest. {{Version/de|0.20}}


:* [[Image:FEM_ConstraintSelfWeight.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSelfWeight/de|Schwerkraft-Last]]: Wird verwendet, um eine Schwerkraftbeschleunigung festzulegen, die auf ein Modell wirkt.
<div class="mw-translate-fuzzy">
Die Arbeitsschritte zur Erstellung einer FEA in dem FreeCAD-FEM-Arbeitsbereich umfassen:
* Vorbereiten (Preprocessing)
** Erstellen einer Geometrie, hierzu werden die in FreeCAD vorhandenen Werkzeuge außerhalb des FEM-Arbeitsbereiches benutzt.
** Anlegen einer Analyse:
*** Erzeugen eine FEM-Netzes aus dem geometrischen Modell.
*** Einwirkende Lasten sowie Halterungen dem Modell hinzufügen.
*** Eine Materialdefinition mit der Geometrie verknüpfen
* Lösen
** Innerhalb der FreeCAD-Oberfläche die Lösung des Gleichungssystems starten.
* Nachbereiten (Postprocessing)
** Anzeige der Ergebnisse innerhalb in FreeCAD.
</div>


<span id="Thermal_boundary_conditions_and_loads"></span>
As of FreeCAD 0.15 the FEM Workbench can be used on Linux, Windows, and Mac OSX. Since the workbench makes use of external solvers, the amount of manual setup will depend on the operating system that you are using. See [[FEM Install|FEM Install]] for instructions on setting up the external tools.
===Thermische Randbedingungen und Lasten===


:* [[Image:FEM_ConstraintInitialTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialTemperature/de|Startbedingung Temperatur]]: Wird verwendet, um die Anfangstemperatur eines Körpers festzulegen.
== Menu: Model ==


:* [[Image:FEM_ConstraintHeatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintHeatflux/de|Wärmestrom-Last]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Wärmestrom auf einer Fläche(n) festzulegen.
* [[Image:Fem-analysis.svg|32px]] [[FEM_Analysis|Analysis container]]: Creates a new container for a mechanical analysis. If a solid is selected in the tree view before clicking on it, the meshing dialog will be opened next.


:* [[Image:FEM_ConstraintTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature/de|RandbedingungTemperatur]]: Wird verwendet, um eine Randbedingung Temperatur für einen Punkt, eine Kante oder Fläche(n) festzulegen.
=== Materials ===


* [[Image:Fem-material.svg|32px]] [[FEM_MaterialSolid|Material for solid]]: Lets you select a material from the database.
:* [[Image:FEM_ConstraintBodyHeatSource.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource/de|Körperwärmequelle]]: zum Festlegen von intern erzeugter Körperwärme.


<span id="Overwrite_Constants"></span>
* [[Image:Fem-material-fluid.svg|32px]] [[FEM_MaterialFluid|Material for fluid]]: Lets you select a material from the database.
===Konstanten Überschreiben===


:* [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|32px]] [[FEM_ConstantVacuumPermittivity/de|ElektrischeFeldkonstante]]: Wird verwendet, um die [https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Feldkonstante elektrische Feldkonstante] (Permittivität des Vakuums) mit einem selbstgewählten Wert zu überschreiben.
* [[Image:Fem-material-nonlinear.svg|32px]] [[FEM_MaterialMechanicalNonlinear|Nonlinear mechanical material]]: Lets you select a material from the database.


<span id="Menu:_Mesh"></span>
* [[Image:Arch_Material_Group.svg|32px]] [[Material_editor|Material editor]]:: Lets you open the material editor to edit materials
== Menü: Netz ==


* [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/de|FEM Netz aus Form durch Netgen]]: Generiert ein Finite-Elemente-Netz für ein Modell mit Netgen.
=== Element Geometry ===


* [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|32px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/de|FEM Netz aus Form durch GMSH]]: Generiert ein Finite-Elemente-Netz für ein Modell mit Gmsh.
* [[Image:Fem-beam-section.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry1D|Beam cross section]]:


* [[Image:FEM_MeshBoundaryLayer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer/de|FEM Netz Grenzschicht]]: Erzeugt anisotrope Netze für genaue Berechnungen in der Nähe von Grenzen.
* [[Image:Fem-beam-rotation.svg|32px]] [[FEM_ElementRotation1D|Beam rotation]]:


* [[Image:FEM_MeshRegion.svg|32px]] [[FEM_MeshRegion/de|FEM Netzbereich]]: Erzeugt einen oder mehrere lokalisierte Bereiche für die Vernetzung, wodurch die Analysezeit stark optimiert wird.
* [[Image:Fem-shell-thickness.svg|32px]] [[FEM_ElementGeometry2D|Shell plate thickness]]:


* [[Image:FEM_MeshGroup.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup/de|FEM Netzgruppe]]: Gruppiert und beschriftet Elemente eines Netzes (Knoten, Kante, Fläche) zusammen, nützlich für den Export des Netzes zu externen Lösern.
* [[Image:Fem-fluid-section.svg|32px]] [[FEM_ElementFluid1D|Fluid section for 1D flow]]:


* [[Image:FEM_FemMesh2Mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh/de|FEM Netz zu Netz]]: Wandle die Oberfläche eines FEM Netzes in ein Netz um.
=== Electrostatic Constraints ===


<span id="Menu:_Solve"></span>
* [[Image:fem-constraint-electrostatic-potential.svg|32px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential|Constraint electrostatic potential]]:
== Menü: Lösen ==


* [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/de|Löser CalculiX Standard]]: Erstellt einen neuen Löser für diese Analyse.
=== Fluid constraints ===


* [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Löser Elmer]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Elmer.
* [[Image:Fem-constraint-initial-flow-velocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialFlowVelocity|Constraint initial flow velocity]]:


* [[Image:FEM_SolverMystran.svg|32px]] [[FEM_SolverMystran/de|Löser Mystran]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Mystran. {{Version/de|0.20}}
* [[Image:Fem-constraint-fluid-boundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary|Constraint fluid boundary]]:


* [[Image:FEM_SolverZ88.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88/de|Löser Z88]]: Erstellt die Löser-Steuerung für Z88.
* [[Image:Fem-constraint-flow-velocity.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFlowVelocity|Constraint flow velocity]]:


<span id="Mechanical_equations"></span>
=== Mechanical constraints ===
=== <span id="FEM_CompMechEquations">Mechanische Gleichungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompMechEquations pages redirect here--> ===


:* [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] [[FEM_EquationElasticity/de|Elastizitätsgleichung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Elmer]] zur Durchführung linearer mechanischer Analysen.
* [[Image:Fem-constraint-fixed.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFixed|Constraint fixed]]: Used to define a fixed constraint on point/edge/face(s).


:* [[Image:FEM_EquationDeformation.svg|32px]] [[FEM_EquationDeformation/de|Verformung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung nicht linearer mechanischer Analysen (Verformungen). {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-constraint-displacement.svg|32px]] [[FEM_ConstraintDisplacement|Constraint displacement]]: Used to define a displacement constraint on point/edge/face(s).


<span id="Electromagnetic_equations"></span>
* [[Image:Fem-constraint-planerotation.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPlaneRotation|Constraint plane rotation]]: Used to define a plane rotation constraint on a planar face.
=== <span id="FEM_CompEmEquations">Elektromagnetische Gleichungen</span><!--Do not edit span id: the FEM_CompEmEquations pages redirect here--> ===


:* [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] [[FEM_EquationElectrostatic/de|Gleichung Elektrostatik]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung elektrostatischer Analysen.
* [[Image:Fem-constraint-contact.svg|32px]] [[FEM_ConstraintContact|Constraint contact]]: Used to define a contact constraint between two faces.


:* [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] [[FEM_EquationElectricforce/de|Gleichung elektrische Kraft]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Berechnung der elektrischen Kraft auf Flächen.
* [[Image:Fem-constraint-transform.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTransform|Constraint transform]]:


:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic/de|Gleichung Elektrodynamik]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] für elektrodynamische Berechnungen. {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-constraint-force.svg|32px]] [[FEM_ConstraintForce|Constraint force]]: Used to define a force in [N] applied uniformly to a selectable face in a definable direction.


:* [[Image:FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg|32px]] [[FEM_EquationMagnetodynamic2D/de|Gleichung Elektrodynamik 2D]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] für elektrodynamische 2D-Berechnungen. {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-constraint-pressure.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPressure|Constraint pressure]]: Used to define a pressure constraint.


* [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] [[FEM_EquationFlow/de|Gleichung Strömung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung von Strömungsanalysen.
* [[Image:Fem-constraint-selfweight.svg|32px]] [[FEM_ConstraintSelfWeight|Constraint self weight]]: Used to define a gravity acceleration acting on a model.


* [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] [[FEM_EquationFlux/de|Gleichung Fluss]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zur Durchführung von Fluss-Analysen.
* [[Image:Fem-constraint-bearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing|Constraint bearing]]: Used to define a bearing constraint.


* [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] [[FEM_EquationHeat/de|Wärmegleichung]]: Gleichung für den Löser [[Image:FEM_SolverElmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] zum Durchführen von Wärmeübertragungsanalysen.
* [[Image:Fem-constraint-gear.svg|32px]] [[FEM_ConstraintGear|Constraint gear]]: Used to define a gear constraint.


* [[Image:FEM_SolverControl.svg|32px]] [[FEM_SolverControl/de|Löser Auftragssteuerung]]: Öffnet das Menü zum Einstellen und Starten des ausgewählten Lösers.
* [[Image:Fem-constraint-pulley.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPulley|Constraint pulley]]: Used to define a pulley constraint.


* [[Image:FEM_SolverRun.svg|32px]] [[FEM_SolverRun/de|Löserberechnungen ausführen]]: Führt den ausgewählten Löser der aktiven Analyse aus.
=== Thermal constraints ===


<span id="Menu:_Results"></span>
* [[Image:Fem-constraint-InitialTemperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintInitialTemperature|Constraint initial temperature]]: Used to define the initial temperature of a body.
== Menü: Ergebnisse ==


* [[Image:Fem-constraint-heatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintHeatflux|Constraint heatflux]]: Used to define a heat flux constraint on a face(s).
* [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge/de|Ergebnisse bereinigen]]: Löscht die Ergebnisse der aktiven Analyse.


* [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px]] [[FEM_ResultShow/de|Ergebnisanzeige]]: Wird verwendet, um das Ergebnis einer Analyse anzuzeigen. Dieser Dialog ist für den Löser [[FEM_SolverElmer/de|Elmer]] nicht verfügbar, da dieser Löser nur unter Verwendung von [[FEM_PostPipelineFromResult/de|NachbearbeitungPipelineVonErgebnis]] visualisiert.
* [[Image:Fem-constraint-temperature.svg|32px]] [[FEM_ConstraintTemperature|Constraint temperature]]: Used to define a temperature constraint on a point/edge/face(s).


* [[Image:FEM_PostApplyChanges.svg|32px]] [[FEM_PostApplyChanges/de|Änderungen auf die Pipeline anwenden]]: Aktiviert oder Deaktiviert, ob Änderungen an der Ergebnis-Pipeline und den Filtern unmittelbar angewendet werden
* [[Image:Fem-constraint-heatflux.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBodyHeatSource|Constraint body heat source]]:


* [[Image:FEM_PostPipelineFromResult.svg|32px]] [[FEM_PostPipelineFromResult/de|Pipeline aus Ergebnis buchen]]: Wird verwendet, um eine neue grafische Darstellungen von FEM-Analyseergebnissen (Farbskala und weitere Darstellungsoptionen) hinzuzufügen.
== Menu: Mesh ==


* [[Image:FEM_PostFilterWarp.svg|32px]] [[FEM_PostFilterWarp/de|Warp Filter]]: zum Darstellen der skaliert verzerrten Form eines Modells.
* [[Image:Fem-femmesh-netgen-from-shape.svg|32px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape|FEM mesh from shape by Netgen]]:


* [[Image:FEM_PostFilterClipScalar.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipScalar/de|Scalar clip filter]]: zum Beschneiden eines Feldes mit einem bestimmten skalaren Wert.
* [[Image:Fem-femmesh-gmsh-from-shape.svg|32px]] [[FEM_MeshGmshFromShape|FEM mesh from shape by GMSH]]:


* [[Image:FEM_PostFilterCutFunction.svg|32px]] [[FEM_PostFilterCutFunction/de|Function cut filter]]: zum Darstellen der Ergebnisse auf einer Kugel oder Ebene, die durch das Modell schneidet.
* [[Image:Fem-femmesh-boundary-layer.svg|32px]] [[FEM_MeshBoundaryLayer|FEM mesh boundary layer]]:


* [[Image:FEM_PostFilterClipRegion.svg|32px]] [[FEM_PostFilterClipRegion/de|Region Clip Filter]]: zum Beschneiden eines Feldes mit einer Kugel oder einer Ebene, die durch das Modell schneidet.
* [[Image:Fem-femmesh-region.svg|32px]] [[FEM_MeshRegion|FEM mesh region]]:


* [[Image:FEM_PostFilterContours.svg|32px]] [[FEM_PostFilterContours/de|Konturen-Filter]]: zur Darstellung von Iso-(parametrischen-)Linien (für Analysen in 2D) oder Iso-Konturen. {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-femmesh-from-shape.svg|32px]] [[FEM_MeshGroup|FEM mesh group]]:


* [[Image:Fem-femmesh-create-node-by-poly.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet|Nodes set]]: Creates/defines a node set from FEM mesh.
* [[Image:FEM_PostFilterDataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAlongLine/de|Line Clip Filter]]: zum Plotten der Werte eines Feldes entlang einer bestimmten Linie.


* [[Image:FEM_PostFilterLinearizedStresses.svg|32px]] [[FEM_PostFilterLinearizedStresses/de|Stress linearization plot]]: Erstellt einen Spannungslinearisierungs-Plot.
* [[Image:Fem-femmesh-to-mesh.svg|32px]] [[FEM_FemMesh2Mesh|FEM mesh to mesh]]: Convert the surface of a FEM mesh to a mesh.


* [[Image:FEM_PostFilterDataAtPoint.svg|32px]] [[FEM_PostFilterDataAtPoint/de|Data at point clip filter]]: zur Darstellung des Wertes eines ausgewählten Feldes an einem gegebenen Punkt
== Menu: Solve ==


<span id="Filter_functions"></span>
* [[Image:Fem-solver.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools|Solver Calculix CCX tools]]: Creates a new solver for this analysis. In most cases the solver is created together with the analysis.
=== <span id="FEM_PostCreateFunctions">Filterfunktionen</span><!--Do not edit span id: the FEM_PostCreateFunctions pages redirect here--> ===


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionPlane.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionPlane/de|Ebene]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Ebene.
* [[Image:Fem-solver.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX|Solver CalculiX]]:


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionSphere.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionSphere/de|Kugel]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Kugel.
* [[Image:Fem-elmer.svg|32px]] [[FEM_SolverElmer|Solver Elmer]]:


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionCylinder.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionCylinder/de|Zylinder]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einem Zylinder {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-solver.svg|32px]] [[FEM_SolverZ88|Solver Z88]]:


:* [[Image:FEM_PostCreateFunctionBox.svg|32px]] [[FEM_PostCreateFunctionBox/de|Quader]]: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einem Quader {{Version/de|0.21}}
* [[Image:Fem-equation-heat.svg|32px]] [[FEM_EquationHeat|Equation heat]]:


<span id="Menu:_Utilities"></span>
* [[Image:Fem-equation-elasticity.svg|32px]] [[FEM_EquationElasticity|Equation elasticity]]:
==Menü: Dienstprogramme==


* [[Image:FEM_ClippingPlaneAdd.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd/de|Beschnittebene auf Fläche]]: Fügt eine Beschnittebene für die gesamte Modellansicht hinzu.
* [[Image:Fem-equation-electrostatic.svg|32px]] [[FEM_EquationElectrostatic|Equation electrostatic]]:


* [[Image:FEM_ClippingPlaneRemoveAll.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneRemoveAll/de|Alle Schnittebenen entfernen]]: Entfernt alle vorhandenen [[FEM_ClippingPlaneAdd/de|Schnittebenen]].
* [[Image:Fem-equation-fluxsolver.svg|32px]] [[FEM_EquationFluxsolver|Equation fluxsolver]]:


* [[Image:Fem-equation-flow.svg|32px]] [[FEM_EquationFlow|Equation flow]]:
* [[Image:FEM_Examples.svg|32px]] [[FEM_Examples/de|FEM Beispiele öffnen]]: Öffne die GUI, um auf FEM Beispiele zuzugreifen.


<span id="Context_Menu"></span>
* [[Image:Fem-control-solver.svg|32px]] [[FEM_SolverControl|Solver job control]]: Opens the menu to adjust and start the selected solver.
== Kontextmenü ==


* [[Image:Fem-run-solver.svg|32px]] [[FEM_SolverRun|Solver run calculation]]: Runs the selected solver of the active analysis.
* [[Image:FEM_MeshClear.svg|32px]] [[FEM_MeshClear/de|FEM Netz löschen]]: Löscht die Netzdatei aus der FreeCAD-Datei. Nützlich, um eine FreeCAD Datei leichter zu machen.


* [[Image:FEM_MeshDisplayInfo.svg|32px]] [[FEM_MeshDisplayInfo/de|FEM Netzinfomation anzeigen]]: Zeigt die grundlegenden Daten vorhandener Netze an - Anzahl der Knoten und der Elemente von jeder Art
== Menu: Results ==


<span id="Obsolete_tools"></span>
* [[Image:Fem-purge-results.svg|32px]] [[FEM_ResultsPurge|Results purge]]: Deletes the results of the active analysis.
==Veraltete Werkzeuge==


* [[Image:FEM_ConstraintFluidBoundary.svg|32px]] [[FEM_ConstraintFluidBoundary/de|Fluid Randbedingungen]]: Wird zum festlegen einer Fluid-Grenzschicht-Bedingung verwendet. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:Fem-result.svg|24px]] [[FEM_ResultShow|Result show]]: Used to display the result of an analysis.


* [[Image:FEM_ConstraintBearing.svg|32px]] [[FEM_ConstraintBearing/de|Lagerbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Lagerbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:FEM_PostApplyChanges.png|32px]] [[FEM_PostApplyChanges|Post Apply changes]]:


* [[Image:FEM_ConstraintGear.svg|32px]] [[FEM_ConstraintGear/de|Zahnradbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Zahnradbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:Fem-data.svg|32px]] [[FEM_PostPipelineFromResult|Post Pipeline from result]]:


* [[Image:FEM_ConstraintPulley.svg|32px]] [[FEM_ConstraintPulley/de|Scheibenbeschränkung]]: Wird verwendet, um eine Scheibenbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:Fem-warp.svg|32px]] [[FEM_PostCreateWarpVectorFilter|Post Create warp vector filter]]:


* [[Image:FEM_SolverCalculiX.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculiX/de|Löser CalculiX (neuer Aufbau)]]: Gleicht dem originalen Aufbau [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|32px]] [[FEM_SolverCalculixCxxtools/de|Löser CalculiX Standard]] mit zusätzlichen Prüfungen. Das Werkzeug war nicht fertiggestellt. Nicht vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:Fem-clip-scalar.svg|32px]] [[FEM_PostCreateScalarClipFilter|Post Create scalar clip filter]]:


* [[Image:FEM_CreateNodesSet.svg|32px]] [[FEM_CreateNodesSet/de|Knoten Satz]]: Erstellt/definiert einen Knotensatz aus einem FEM-Netz. Das Werkzeug wurde nie fretiggestellt und konnte nicht verwendet werden. Nicht mehr vorhanden in {{VersionPlus/de|1.0}}.
* [[Image:Fem-cut.svg|32px]] [[FEM_PostCreateCutFilter|Post Create cut filter]]:


<span id="Preferences"></span>
* [[Image:Fem-clip.svg|32px]] [[FEM_PostCreateClipFilter|Post Create clip filter]]:
==Einstellungen==


* [[Image:Std_DlgPreferences.svg|32px]] [[FEM_Preferences/de|Einstellungen...]]: Einstellungen, die in den FEM Werkzeugen verfügbar sind.
* [[Image:Fem-DataAlongLine.svg|32px]] [[FEM_PostCreateDataAlongLineFilter|Post Create data along line filter]]:


== Information ==
* [[Image:Fem-linearizedstresses.svg|32px]] [[FEM_PostCreateLinearizedStressesFilter|Post Create linearized stresses]]:


Die folgenden Seiten erläutern verschiedene Themen des FEM Arbeitsbereichs.
* [[Image:fem-post-filter-data-at-point.png|32px]] [[FEM_PostCreateDataAtPointFilter|Post Create data at point filter]]:


[[FEM_Install/de|FEM Installieren]]: eine detaillierte Beschreibung, wie die im Arbeitsbereich verwendeten externen Programme eingerichtet werden.
* [[Image:Fem CompPostCreateFunctions.png|48px]] [[FEM_PostCreateFunctions|Post Create functions]]:
** [[Image:Fem-sphere.svg|32px]] :
** [[Image:Fem-plane.svg|32px]] :


[[FEM_Geometry_Preparation_and_Meshing|FEM Geometry Preparation and Meshing]]: Tipps bezüglich Geometrievorbereitung für FEM und Netzerstellung (engl.).
== Menu: Utilities ==


[[FEM_Mesh/de|FEM Netz]]: Einzelheiten zu Netzen im Arbeitsbereich FEM.
* [[Image:fem-clipping-plane-add.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneAdd|Clipping plane on face]]:


[[FEM_Solver/de|FEM Löser]]: weitere Informationen über die verschiedenen im Arbeitsbereich verfügbaren und zukünftig einsetzbaren Löser.
* [[Image:fem-clipping-plane-remove-all.svg|32px]] [[FEM_ClippingPlaneRemoveAll|Remove all clipping planes]]:


[[FEM_CalculiX/de|FEM CalculiX]]: weitere Informationen zu CalculiX, dem Standard Löser, der im Arbeitsbereich für die Strukturanalyse verwendet wird.
== Context Menu ==


[[FEM_Concrete/de|FEM Beton]]: interessante Informationen zum Thema Simulation von Betonstrukturen.
* [[Image:Fem-femmesh-clear-mesh.svg|32px]] [[FEM_MeshClear|FEM mesh clear]]:


<span id="Tutorials"></span>
* [[Image:Fem-femmesh-print-info.svg|32px]] [[FEM_MeshPrintInfo|FEM mesh print info]]:
==Tutorien==


Tutorium 1: [[FEM_CalculiX_Cantilever_3D/de|FEM CalculiX Cantilever 3D]]; grundlegende, einfach unterstützte Strahlanalyse.
== Preferences ==


Tutorium 2: [[FEM_tutorial/de|FEM Tutorium]]; einfache Spannungsanalyse einer Struktur.
* [[Image:Std_DlgParameter.svg|32px]] [[Fem_Preferences|Preferences...]]: Preferences available in FEM Tools.


Tutorium 3: [[FEM_Tutorial_Python/de|FEM Tutorium Python]]; einrichten des Cantilever Beispiels vollständig durch Skripting in Python, einschließlich des Netzes.
== Tutorials ==
Tutorial 1 [[FEM_CalculiX_Cantilever_3D | FEM CalculiX Cantilever 3D]]


Tutorium 4: [[FEM Shear of a Composite Block/de|FEM Scherung eines Verbundwerkstoffblocks]]; siehe die Verformung eines Blocks, der aus zwei Materialien besteht.
Tutorial 2 [[FEM_tutorial | FEM Tutorial]]


Tutorium 5: [[Transient_FEM_analysis/de|Transiente FEM Analyse]]
Tutorial 3 [[FEM_Tutorial_Python | FEM Tutorial Python]]


Tutorium 6: [[Post-Processing_of_FEM_Results_with_Paraview/de|Nachbearbeitung von FEM-Ergebnissen mit Paraview]]
Tutorial 4 [[FEM Shear of a Composite Block|FEM Shear of a Composite Block]]


Tutorium 7: [[FEM_Example_Capacitance_Two_Balls|FEM Example Capacitance Two Balls]]; Elmer's GUI-Tutorium 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls", verwendet FEM-Beispiele.
Coupled thermal mechanical analysis tutorials [https://opensimsa.github.io/training.html PDF's]


Gekoppelte Tutorien zur thermomechanischen Analyse von [https://opensimsa.github.io/training.html openSIM].
Video Tutorial 1 [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499#p158353 Forum post with you tube link]


Video Tutorial 2 [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499&start=10#p162321 Forum post with you tube link]
Videotutorium 1: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499#p158353 FEM Video für Anfänger] (einschließlich YouTube-Link)


Further video Tutorials [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499&start=10#p162640 Forum post with you tube link]
Videotutorium 2: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20499&start=10#p162321 FEM Video für Anfänger] (einschließlich YouTube-Link)


Viele Videotutorien: [https://www.youtube.com/channel/UCnvFCm2BbXOVI3ObfXcxXhw anisim Open Source Engineering Software] (in Deutsch)
* [[Extend_FEM_Module|Extend FEM Module]]
** [[Add_FEM_Equation_Tutorial|Add FEM Equation Tutorial]]
** [[Add_FEM_Constraint_Tutorial|Add FEM Constraint Tutorial]]


<span id="Extending_the_FEM_Workbench"></span>
== Links ==
==Erweiterung des Arbeitsbereichs FEM==
[[FEM_Install|FEM Install]] for a detailed description how to set up a working FEM Module.


Der FEM Arbeitsbereich wird ständig weiterentwickelt. Ein Ziel des Projekts ist es, Wege zu finden, wie man einfach mit verschiedenen FEM Lösern interagieren kann, so dass der Endanwender den Prozess der Erstellung, Vernetzung, Simulation und Optimierung eines Konstruktionsproblems in FreeCAD rationalisieren kann.
[[FEM_Mesh|FEM Mesh]] for further Information about the FEM Mesh in FEM Module.


Die folgenden Information richtet sich an fortgeschrittene Anwender und Entwickler, die den FEM Arbeitsbereich auf unterschiedliche Weise erweitern möchten. Vertrautheit mit C++ und Python werden vorausgesetzt, ebenso wie einige Kenntnisse des in FreeCAD verwendeten "Dokumentobjekt" Systems; diese Informationen sind im [[Power_users_hub/de|Verteiler für Intensivnutzer]] und im [[Developer_hub/de|Verteiler für Entwickler]] verfügbar. Bitte beachte, dass einige Artikel zu alt und damit veraltet sein können, da sich FreeCAD in der aktiven Entwicklung befindet. Die aktuellsten Informationen werden in den [https://forum.freecadweb.org/index.php FreeCAD Foren], im Bereich Entwicklung, diskutiert. Für FEM Diskussionen, Ratschläge oder Unerstützung bei der Erweiterung des Arbeitsbereichs sollte sich der Leser auf das [https://forum.freecadweb.org/viewforum.php?f=18 FEM Unterforum] beziehen.
[[FEM_Solver| FEM Solver]] for further Informations about FEM Solvers in FEM Module,


In den folgenden Artikeln wird erläutert, wie der Arbeitsbereich erweitert werden kann, z.B. durch Hinzufügen neuer Arten von Randbedingungen (Beschränkungen) oder Gleichungen.
[[FEM_CalculiX|FEM CalculiX]] for further Information about CalculiX, the most used and best develop solver in FEM Module.
* [[Extend_FEM_Module/de|FEM-Modul erweitern]]
* [[Onboarding_FEM_Devs/de|Einarbeitung FEM-Entwickler]] versucht neuen Entwicklern eine Orientierung zu geben, wie man zum Arbeitsbereich FEM beitragen kann.
* [[Add_FEM_Constraint_Tutorial/de|Tutorium FEM-Beschränkungen hinzufügen]]
* [[Add_FEM_Equation_Tutorial/de|Tutorium FEM-Gleichungen hinzufügen]]


Ein Entwicklerhandbuch wurde geschrieben, um Power-Usern zu helfen, die komplexe FreeCAD-Codebasis und die Interaktionen zwischen den Kernelementen und den einzelnen Workbenches zu verstehen. Das Buch wird bei github gehostet, so dass mehrere Benutzer dazu beitragen und es auf dem neuesten Stand halten können.
[[FEM_project|FEM Project]] for more detailed informations about the Units, Limitations and the Development of FEM Module.
* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=17581 Frühe Vorschau des ebook: Anleitung für Modulentwickler zur FreeCAD-Quelle] (Forum-Thread)
* [https://github.com/qingfengxia/FreeCAD_Mod_Dev_Guide FreeCAD Mod Dev Guide] (github repository)


<span id="Extending_the_FEM_Workbench_documentation"></span>
[[FEM_Concrete|FEM Concrete]] for informations about analysis's of concrete structures.
== Erweitern der FEM Arbeitsbereichsdokumentation ==


* Weitere Informationen zur Erweiterung oder fehlenden FEM Dokumentation kann im Forum gefunden werden: [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=20823 Fehlende FEM Dokumentation im Wiki]
{{docnav|[[Drawing Workbench|Drawing Workbench]]|[[Image Workbench|Image Workbench]]|IconL=Workbench_Drawing.svg|IconR=Workbench_Image.svg}}


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Latest revision as of 08:30, 22 April 2024

FEM Arbeitsbereichssymbol

Einleitung

Der Arbeitsbereich FEM ermöglicht einen modernen Arbeitsablauf zur Finite-Elemente-Analyse (FEA) innerhalb von FreeCAD, siehe Finite-Elemente-Methode (FEM). Dies bedeutet im Wesentlichen, dass alle Werkzeuge zur Durchführung einer Analyse in einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zusammengefasst sind.

Arbeitsablauf

Die Schritte zur Durchführung einer Finite-Elemente-Analyse sind:

  1. Vorbereitung: Einrichten des Analyseproblems.
    1. Modellierung der Geometrie: Erstellung der Geometrie mit FreeCAD oder Import aus einer anderen Anwendung.
    2. Erstellen einer Analyse.
      1. Hinzufügen von Simulationsrandbedingungen wie Lasten und starren Einspannungen zum geometrischen Modell.
      2. Hinzufügen von Materialien zu Teilen des geometrischen Modells.
      3. Erstellen eines Finite-Elemente-Netzes für das geometrische Modell oder Importieren eines Netzes aus einer anderen Anwendung.
  2. Berechnung: Ausführen eines externen Lösers aus FreeCAD heraus.
  3. Nachbearbeitung: Visualisierung der Analyseergebnisse aus FreeCAD heraus oder Export der Ergebnisse, damit sie mit einer anderen Anwendung nachbearbeitet werden können.

Der Arbeitsbereich FEM kann unter Linux, Windows und Mac OSX eingesetzt werden. Da der Arbeitsbereich mit externen Lösern arbeitet, hängt der Umfang der manuellen Einrichtung von dem Betriebssystem des Benutzers ab. Siehe FEM Einrichtung für Anweisungen zum Einrichten der externen Werkzeuge.

Arbeitsablauf des Arbeitsbereichs FEM; der Arbeitsbereich ruft zwei externe Programme auf, um die Vernetzung eines festen Objekts und die eigentliche Lösung des Finite-Elemente-Problems durchzuführen.

Menü Modell

  • Analysebehälter: Erstellt einen neuen Behälter (Analysis-Objekt) für eine mechanische Analyse. Wenn in der Baumansicht vor dem Anklicken ein Festkörper ausgewählt wird, wird als nächstes der Vernetzungsdialog geöffnet.

Werkstoffe

  • Werkstoff für Fluide: Ermöglicht, ein "fließendes Material" (Gas oder Flüssigkeit) aus der Datenbank auszuwählen.
  • Bewehrtes Material (Beton): Ermöglicht, verstärkte Werkstoffe aus der Datenbank auszuwählen, die aus einer Matrix und einer Bewehrung (Verstärkung, Armierung) bestehen.
  • Werkstoffeditor: Ermöglicht, den Werkstoffeditor zu öffnen, um Werkstoffe zu bearbeiten.

Elementgeometrie

  • Träger Drehung: Wird verwendet, um Querschnitte von Balkenelementen zu drehen.
  • Wandstärke: Wird verwendet, um die Wandstärke für Schalenelemente festzulegen.

Elektromagnetische Randbedingungen

Randbedingungen für Fluide

Geometrische Analyse-Elemente

  • RandbedingungEbeneDurchPunkte: Wird verwendet, um eine Randbedingung zu erstellen, die Knoten einer ebenen Oberfläche auf derselben Ebene festhält.
  • Section print feature: Wird zur Ausgabe der vorgegebenen "facial output variables" (Kräfte und Momente) in die Daten-Datei verwendet.

Mechanische Randbedingungen und Lasten

  • Randbedingung Kontakt: Wird verwendet, um eine Randbedingung Kontakt zwischen zwei Flächen festzulegen.
  • Kraftbelastung: Wird verwendet, um eine Kraft in [N] festzulegen, die gleichmäßig auf eine auswählbare Fläche in einer definierbaren Richtung wirkt.
  • Druckbelastung: Wird verwendet, um eine Randbedingung Druck festzulegen.
  • Schwerkraft-Last: Wird verwendet, um eine Schwerkraftbeschleunigung festzulegen, die auf ein Modell wirkt.

Thermische Randbedingungen und Lasten

  • Wärmestrom-Last: Wird verwendet, um eine Randbedingung Wärmestrom auf einer Fläche(n) festzulegen.
  • RandbedingungTemperatur: Wird verwendet, um eine Randbedingung Temperatur für einen Punkt, eine Kante oder Fläche(n) festzulegen.

Konstanten Überschreiben

Menü: Netz

  • FEM Netzbereich: Erzeugt einen oder mehrere lokalisierte Bereiche für die Vernetzung, wodurch die Analysezeit stark optimiert wird.
  • FEM Netzgruppe: Gruppiert und beschriftet Elemente eines Netzes (Knoten, Kante, Fläche) zusammen, nützlich für den Export des Netzes zu externen Lösern.

Menü: Lösen

  • Löser Z88: Erstellt die Löser-Steuerung für Z88.

Mechanische Gleichungen

Elektromagnetische Gleichungen

Menü: Ergebnisse

  • Pipeline aus Ergebnis buchen: Wird verwendet, um eine neue grafische Darstellungen von FEM-Analyseergebnissen (Farbskala und weitere Darstellungsoptionen) hinzuzufügen.
  • Warp Filter: zum Darstellen der skaliert verzerrten Form eines Modells.
  • Function cut filter: zum Darstellen der Ergebnisse auf einer Kugel oder Ebene, die durch das Modell schneidet.
  • Region Clip Filter: zum Beschneiden eines Feldes mit einer Kugel oder einer Ebene, die durch das Modell schneidet.
  • Line Clip Filter: zum Plotten der Werte eines Feldes entlang einer bestimmten Linie.

Filterfunktionen

  • Ebene: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Ebene.
  • Kugel: Beschneidet das Ergebnisnetz mit einer Kugel.

Menü: Dienstprogramme

Kontextmenü

  • FEM Netz löschen: Löscht die Netzdatei aus der FreeCAD-Datei. Nützlich, um eine FreeCAD Datei leichter zu machen.

Veraltete Werkzeuge

  • Fluid Randbedingungen: Wird zum festlegen einer Fluid-Grenzschicht-Bedingung verwendet. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 1.0 und darüber.
  • Lagerbeschränkung: Wird verwendet, um eine Lagerbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 1.0 und darüber.
  • Zahnradbeschränkung: Wird verwendet, um eine Zahnradbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 1.0 und darüber.
  • Scheibenbeschränkung: Wird verwendet, um eine Scheibenbeschränkung festzulegen. Besaß keinen Löser. Nicht vorhanden in Version 1.0 und darüber.
  • Knoten Satz: Erstellt/definiert einen Knotensatz aus einem FEM-Netz. Das Werkzeug wurde nie fretiggestellt und konnte nicht verwendet werden. Nicht mehr vorhanden in Version 1.0 und darüber.

Einstellungen

Information

Die folgenden Seiten erläutern verschiedene Themen des FEM Arbeitsbereichs.

FEM Installieren: eine detaillierte Beschreibung, wie die im Arbeitsbereich verwendeten externen Programme eingerichtet werden.

FEM Geometry Preparation and Meshing: Tipps bezüglich Geometrievorbereitung für FEM und Netzerstellung (engl.).

FEM Netz: Einzelheiten zu Netzen im Arbeitsbereich FEM.

FEM Löser: weitere Informationen über die verschiedenen im Arbeitsbereich verfügbaren und zukünftig einsetzbaren Löser.

FEM CalculiX: weitere Informationen zu CalculiX, dem Standard Löser, der im Arbeitsbereich für die Strukturanalyse verwendet wird.

FEM Beton: interessante Informationen zum Thema Simulation von Betonstrukturen.

Tutorien

Tutorium 1: FEM CalculiX Cantilever 3D; grundlegende, einfach unterstützte Strahlanalyse.

Tutorium 2: FEM Tutorium; einfache Spannungsanalyse einer Struktur.

Tutorium 3: FEM Tutorium Python; einrichten des Cantilever Beispiels vollständig durch Skripting in Python, einschließlich des Netzes.

Tutorium 4: FEM Scherung eines Verbundwerkstoffblocks; siehe die Verformung eines Blocks, der aus zwei Materialien besteht.

Tutorium 5: Transiente FEM Analyse

Tutorium 6: Nachbearbeitung von FEM-Ergebnissen mit Paraview

Tutorium 7: FEM Example Capacitance Two Balls; Elmer's GUI-Tutorium 6 "Electrostatics Capacitance Two Balls", verwendet FEM-Beispiele.

Gekoppelte Tutorien zur thermomechanischen Analyse von openSIM.

Videotutorium 1: FEM Video für Anfänger (einschließlich YouTube-Link)

Videotutorium 2: FEM Video für Anfänger (einschließlich YouTube-Link)

Viele Videotutorien: anisim Open Source Engineering Software (in Deutsch)

Erweiterung des Arbeitsbereichs FEM

Der FEM Arbeitsbereich wird ständig weiterentwickelt. Ein Ziel des Projekts ist es, Wege zu finden, wie man einfach mit verschiedenen FEM Lösern interagieren kann, so dass der Endanwender den Prozess der Erstellung, Vernetzung, Simulation und Optimierung eines Konstruktionsproblems in FreeCAD rationalisieren kann.

Die folgenden Information richtet sich an fortgeschrittene Anwender und Entwickler, die den FEM Arbeitsbereich auf unterschiedliche Weise erweitern möchten. Vertrautheit mit C++ und Python werden vorausgesetzt, ebenso wie einige Kenntnisse des in FreeCAD verwendeten "Dokumentobjekt" Systems; diese Informationen sind im Verteiler für Intensivnutzer und im Verteiler für Entwickler verfügbar. Bitte beachte, dass einige Artikel zu alt und damit veraltet sein können, da sich FreeCAD in der aktiven Entwicklung befindet. Die aktuellsten Informationen werden in den FreeCAD Foren, im Bereich Entwicklung, diskutiert. Für FEM Diskussionen, Ratschläge oder Unerstützung bei der Erweiterung des Arbeitsbereichs sollte sich der Leser auf das FEM Unterforum beziehen.

In den folgenden Artikeln wird erläutert, wie der Arbeitsbereich erweitert werden kann, z.B. durch Hinzufügen neuer Arten von Randbedingungen (Beschränkungen) oder Gleichungen.

Ein Entwicklerhandbuch wurde geschrieben, um Power-Usern zu helfen, die komplexe FreeCAD-Codebasis und die Interaktionen zwischen den Kernelementen und den einzelnen Workbenches zu verstehen. Das Buch wird bei github gehostet, so dass mehrere Benutzer dazu beitragen und es auf dem neuesten Stand halten können.

Erweitern der FEM Arbeitsbereichsdokumentation