FEM tutorial/fr: Difference between revisions

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<span id="Requirements"></span>
== Conditions ==
== Conditions ==


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* Le lecteur possède les connaissances de base pour utiliser les ateliers [[Part_Workbench/fr|Part]] et [[PartDesign_Workbench/fr|PartDesign]].
* Le lecteur possède les connaissances de base pour utiliser les ateliers [[Part_Workbench/fr|Part]] et [[PartDesign_Workbench/fr|PartDesign]].


<span id="Procedure"></span>
== Procédure ==
== Procédure ==


<span id="Modeling"></span>
=== Modélisation ===
=== Modélisation ===


Dans cet exemple, un cube est utilisé pour l'étude, mais tous les modèles créés avec les ateliers Part ou PartDesign peuvent être utilisés.
Dans cet exemple, un cube est utilisé comme objet d'étude, mais tout modèle créé dans les ateliers Part ou PartDesign peut être utilisé à la place.


# Appuyez sur le bouton {{Button|[[Image:Std_New.svg|16px|link=Std_New/fr]] [[Std_New/fr|Nouveau document]]}} pour créer un nouveau document.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Activez l'[[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench/fr]] [[Part_Workbench/fr|atelier Part]].
# Créez un [[Std_New/fr|nouveau document]] (appuyez sur le bouton [[Image:Std_New.svg|24px|link=Std_New]])
# Créez un cube.
# Activez l'[[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench]] [[Part_Workbench/fr|atelier Part]]
# Créez un Cube
# Changer ses '''Dimensions''' selon les valeurs suivantes :
# Changer ses '''Dimensions''' selon les valeurs suivantes :
## Height (hauteur) : 1.000 mm
## Longueur : 8. 000 m.
## Length (longueur) : 8.000 mm
## Largeur : 1. 000 m.
## Width (largeur) : 1.000 mm
## Hauteur : 1. 000 m.
</div>


Maintenant, nous avons un modèle avec lequel nous pouvons travailler.
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel travailler.


<span id="Creating_the_Analysis"></span>
=== Créer l'analyse ===
=== Créer l'analyse ===


# Activate the [[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench]] [[FEM_Workbench|FEM Workbench]].
# Lancez l'[[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench/fr]] [[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]].
# Select the {{MenuCommand|Model → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Analysis container‏‎}} option from the menu.
# Sélectionnez l'option {{MenuCommand|Modèle → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Conteneur d'analyse}} dans le menu.


<span id="Constraints_and_Forces"></span>
=== Contraintes et forces ===
=== Contraintes et forces ===


# Masquez le maillage dans la vue en arborescence.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Affichez le modèle original.
# Masquer le maillage depuis l'arborescence.
# Sélectionnez [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|24px|link=FEM_ConstraintFixed/fr]] [[FEM_ConstraintFixed/fr|Condition de limite fixe]].
# Afficher le modèle original
# Cliquez sur {{Button|Ajouter}}, sélectionnez la face arrière de l'objet Cube (face sur l'axe ''YZ'') et cliquez sur {{Button|OK}}.
# Sélectionner [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|24px|link=FEM_ConstraintFixed]] [[FEM_ConstraintFixed/fr|Créer une contrainte FEM fixe]]
# Sélectionnez [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|24px|link=FEM_ConstraintForce/fr]] [[FEM_ConstraintForce/fr|Charge d'effort]].
# Sélectionner la face arrière du Cube (face sur l'axe '''YZ''') puis cliquer OK
# Cliquez sur {{Button|Ajouter}}, sélectionnez la face avant de l'objet Cube (la face parallèle à la face arrière) et définissez la valeur '''Force [N]''' à 9000000.
# Sélectionner [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|24px|link=FEM_ConstraintForce]] [[FEM_ConstraintForce/fr|Créer une contrainte de force FEM]]
# Réglez la ''Direction'' sur ''-Z'' en sélectionnant une des arêtes de la face parallèle à cette direction.
# Sélectionner la face avant du Cube (la face parallèle à la face arrière) puis définir la valeur '''Area load''' à 9000000.00
# Cliquez sur {{Button|OK}}.
# Définir la '''Direction''' à '''-Z''' en sélectionnant une des arêtes de face parallèles à cette direction.
# Cliquer OK
</div>


Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.


=== Material ===
<span id="Material"></span>
===Matériau===


# Sélectionnez [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|24px]] [[FEM_MaterialSolid/fr|Matériau pour solide]] puis choisir Calculix-Steel comme matériau.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Cliquez sur {{Button|OK}}.
# Sélectionner [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|24px]] [[FEM_MaterialSolid/fr|Matériau pour le solide]] puis choisir Calculix comme matériau
# Cliquer sur {{Button|OK}}
</div>


=== Meshing ===
<span id="Meshing"></span>
=== Maillage ===


Il est recommandé de faire un maillage comme dernière étape des préparations de l'analyse en raison de l'association à une géométrie dans FreeCAD. Selon l'installation de FreeCAD, il peut y avoir des maillages Netgen ou GMSH, vous pouvez utiliser l'un ou l'autre.
It is recommended to make a mesh as the last step in the analysis preparations due to association to a geometry in FreeCAD.
Depending on FreeCAD installation, there can be Netgen or GMSH meshers, you can use any of them.


==== Netgen ====
==== Netgen ====


# Sélectionnez le modèle.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/fr|Maillage FEM à partir d'une forme de Netgen]] : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Netgen.
# Sélectionner le modèle
# Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur {{Button|Appliquer}} et {{Button|OK}}.
# Cliquer sur [[Image:FEM_Analysis.svg|24px]] [[FEM_Analysis/fr|Nouvelle analyse mécanique]] depuis la barre d'outils pour créer une analyse de l'objet sélectionné
# Dans la fenêtre de dialogue du maillage, cliquer sur {{Button|OK}}
</div>


Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage dans la [[Tree_view/fr|Vue en arborescence]]
Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage dans la [[Tree_view/fr|Vue en arborescence]]
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==== GMSH ====
==== GMSH ====


# Sélectionnez le modèle.
# Select the model
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape|FEM mesh from shape by Gmsh]]: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
# [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/fr|Maillage FEM à partir d'une forme de Gmsh]] : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Gmsh.
# In the meshing dialog, click {{Button|Apply}} and {{Button|OK}}.
# Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur {{Button|Appliquer}} et {{Button|OK}}.


Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.
Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.


<span id="Running_the_Solver"></span>
=== Exécution du solveur ===
=== Exécution du solveur ===


<span id="Standard_Procedure"></span>
==== Procédure régulière ====
==== Procédure régulière ====


# Sélectionnez l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans le conteneur '''Analysis'''.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Sélectionnez [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl/fr|Contrôle de tâches du solveur]] dans le menu.
# Sélectionner l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans l''''Analyse mécanique'''
# Sélectionnez '''Write .inp File'''.
# Sélectionner [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl/fr|Contrôle de tâches du solveur ]] depuis le menu
# Sélectionner '''Write Calculix Input File'''
# Sélectionnez '''Run CalculiX'''.
# Cliquez sur {{Button|OK}}.
# Sélectionner '''Run Calculix'''
# Cliquer sur '''Fermer'''
</div>


<span id="Quick_Procedure"></span>
==== Procédure rapide ====
==== Procédure rapide ====


# Sélectionnez l'objet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans le conteneur '''Analysis'''.
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Sélectionner l'ojet solveur [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] contenu dans l''''Analyse mécanique'''
# Cliquez sur [[Image:FEM_SolverRun.svg|24px]] [[FEM_SolverRun/fr|Lancer les calculs du solveur]].
# Cliquer sur [[Image:FEM_SolverRun.svg|24px]] [[FEM_SolverRun/fr|Analyse rapide]].
</div>


<span id="Analyzing_Results"></span>
=== Analyse des résultats ===
=== Analyse des résultats ===


# Depuis l''''arborescence de l'objet''', sélectionner l'objet '''CCX_Results'''
<div class="mw-translate-fuzzy">
# Sélectionnez [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px|link=FEM_ResultShow/fr]] [[FEM_ResultShow/fr|Afficher le résultat]]
# Depuis l''''arborescence de l'objet''', sélectionner l'objet '''Results'''
# Choisissez parmi les différents types de résultats à visualiser
# Sélectionner [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px|link=FEM_ResultShow]] [[FEM_ResultShow/fr|Afficher le résultat]]
# Choisir parmi les différents types de résultats à visualiser
# Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation.
# Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation.
# Pour supprimer les résultats, sélectionner [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|24px|link=FEM_ResultsPurge]] [[FEM_ResultsPurge/fr|Purger les résultats]]
# Pour supprimer les résultats, sélectionnez [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|24px|link=FEM_ResultsPurge/fr]] [[FEM_ResultsPurge/fr|Purger les résultats]]
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{{Note|Comparaison avec le fichier d'exemple précédent|Si vous sélectionnez le type de résultat '''déplacement Z''', vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.}}
{{Note|Comparaison avec le fichier d'exemple précédent|Si vous sélectionnez le type de résultat '''déplacement Z''', vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.}}


Nous avons complété la procédure de base de l'[[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]].
Nous avons complété la procédure de base de l'[[FEM_Workbench/fr|atelier FEM]].

<span id="Notes"></span>
== Remarques ==

* Pour un tutoriel vidéo basé sur ce tutoriel écrit, regardez : [https://www.youtube.com/watch?v=SZTIqhfCSVc FEM MaterialReinforced tutorial].




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Latest revision as of 21:52, 27 March 2024

Tutoriel
Thème
Analyse par éléments finis
Niveau
Débutant
Temps d'exécution estimé
10 minutes + temps d'exécution
Auteurs
Drei
Version de FreeCAD
0.17 ou plus
Fichiers exemples
None
Voir aussi
None

Introduction

Ce tutoriel est une présentation d'utilisation destiné au lecteur le flux de travail sur base de l'atelier FEM, ainsi que la plupart des outils disponibles pour effectuer une analyse statique d’éléments finis.

Conditions

  • FreeCAD version 0.17 ou supérieure.
  • Netgen et/ou GMSH sont installés sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD).
  • Calculix est installé sur le système (inclus dans l'installation de FreeCAD).
  • Le lecteur possède les connaissances de base pour utiliser les ateliers Part et PartDesign.

Procédure

Modélisation

Dans cet exemple, un cube est utilisé comme objet d'étude, mais tout modèle créé dans les ateliers Part ou PartDesign peut être utilisé à la place.

  1. Appuyez sur le bouton Nouveau document pour créer un nouveau document.
  2. Activez l' atelier Part.
  3. Créez un cube.
  4. Changer ses Dimensions selon les valeurs suivantes :
    1. Longueur : 8. 000 m.
    2. Largeur : 1. 000 m.
    3. Hauteur : 1. 000 m.

Maintenant, nous avons un modèle avec lequel travailler.

Créer l'analyse

  1. Lancez l' atelier FEM.
  2. Sélectionnez l'option Modèle → Conteneur d'analyse dans le menu.

Contraintes et forces

  1. Masquez le maillage dans la vue en arborescence.
  2. Affichez le modèle original.
  3. Sélectionnez Condition de limite fixe.
  4. Cliquez sur Ajouter, sélectionnez la face arrière de l'objet Cube (face sur l'axe YZ) et cliquez sur OK.
  5. Sélectionnez Charge d'effort.
  6. Cliquez sur Ajouter, sélectionnez la face avant de l'objet Cube (la face parallèle à la face arrière) et définissez la valeur Force [N] à 9000000.
  7. Réglez la Direction sur -Z en sélectionnant une des arêtes de la face parallèle à cette direction.
  8. Cliquez sur OK.

Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.

Matériau

  1. Sélectionnez Matériau pour solide puis choisir Calculix-Steel comme matériau.
  2. Cliquez sur OK.

Maillage

Il est recommandé de faire un maillage comme dernière étape des préparations de l'analyse en raison de l'association à une géométrie dans FreeCAD. Selon l'installation de FreeCAD, il peut y avoir des maillages Netgen ou GMSH, vous pouvez utiliser l'un ou l'autre.

Netgen

  1. Sélectionnez le modèle.
  2. Maillage FEM à partir d'une forme de Netgen : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Netgen.
  3. Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur Appliquer et OK.

Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage dans la Vue en arborescence

GMSH

  1. Sélectionnez le modèle.
  2. Maillage FEM à partir d'une forme de Gmsh : Génère un maillage d'éléments finis pour un modèle en utilisant Gmsh.
  3. Dans la boîte de dialogue de maillage, cliquez sur Appliquer et OK.

Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.

Exécution du solveur

Procédure régulière

  1. Sélectionnez l'objet solveur contenu dans le conteneur Analysis.
  2. Sélectionnez Contrôle de tâches du solveur dans le menu.
  3. Sélectionnez Write .inp File.
  4. Sélectionnez Run CalculiX.
  5. Cliquez sur OK.

Procédure rapide

  1. Sélectionnez l'objet solveur contenu dans le conteneur Analysis.
  2. Cliquez sur Lancer les calculs du solveur.

Analyse des résultats

  1. Depuis l'arborescence de l'objet, sélectionner l'objet CCX_Results
  2. Sélectionnez Afficher le résultat
  3. Choisissez parmi les différents types de résultats à visualiser
  4. Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation.
  5. Pour supprimer les résultats, sélectionnez Purger les résultats
Comparaison avec le fichier d'exemple précédent

Si vous sélectionnez le type de résultat déplacement Z, vous pouvez voir que la valeur obtenue est presque identique au fichier d'exemple fourni avec FreeCAD. Des différences pourraient survenir en raison de la qualité du maillage et le nombre de nœuds qu'il contient.


Nous avons complété la procédure de base de l'atelier FEM.

Remarques