FEM tutorial/fr: Difference between revisions
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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. |
Revision as of 10:16, 31 July 2022
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 pour l'étude, mais tous les modèles créés avec les ateliers Part ou PartDesign peuvent être utilisés.
- Créez un nouveau document (appuyez sur le bouton ).
- Activez l' atelier Part.
- Créez un Cube.
- Changer ses Dimensions selon les valeurs suivantes :
- Longueur : 8 000 m.
- Largeur : 1 000 m.
- Hauteur : 1 000 m.
Maintenant, nous avons un modèle avec lequel nous pouvons travailler.
Créer l'analyse
- Lancez l' atelier FEM.
- Sélectionnez l'option Modèle → Conteneur d'analyse dans le menu.
Contraintes et forces
- Masquez le maillage dans l'arborescence.
- Affichez le modèle original.
- Sélectionnez Contrainte d'immobilisation.
- Cliquez sur Add, sélectionnez la face arrière de l'objet Cube (face sur l'axe YZ) et cliquez sur OK.
- Sélectionnez Contrainte de force.
- Cliquez sur Add, sélectionnez la face avant de l'objet Cube (la face parallèle à la face arrière) et définissez la valeur Charge [N] à 9000000.
- Réglez la Direction sur -Z en sélectionnant une des arêtes de la face parallèle à cette direction.
- Cliquez sur OK.
Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.
Material
- Sélectionner Matériau pour le solide puis choisir Calculix comme matériau
- Cliquer sur OK
Meshing
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
- Sélectionner le modèle
- Cliquer sur 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 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
- Select the model
- FEM mesh from shape by Gmsh: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
- In the meshing dialog, click Apply and 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
- Sélectionner l'objet solveur contenu dans l'Analyse mécanique
- Sélectionner Contrôle de tâches du solveur depuis le menu
- Sélectionner Write Calculix Input File
- Sélectionner Run Calculix
- Cliquer sur Fermer
Procédure rapide
- Sélectionner l'ojet solveur contenu dans l'Analyse mécanique
- Cliquer sur Analyse rapide.
Analyse des résultats
- Depuis l'arborescence de l'objet, sélectionner l'objet Results
- Sélectionner 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.
- Pour supprimer les résultats, sélectionner Purger les résultats
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.
- Matériaux : Solide, Fluide, Mécanique non linéaire, Renforcé (type béton) ; Éditeur de matériaux
- Géométrie de l'élement : Poutre (1D), Rotation de poutre (1D), Coque (2D), Section fluide (1D)
Contraintes
- Électromagnétique : Potentiel électrostatique, Densité de courant, Magnétisation
- Géometrique : Rotation plane, Empreinte de section, Transformation
- Mécanique : Immobilisation, Déplacement, Contact, Liaison, Ressort, Force, Pression, Centrifuge, Poids propre
- Thermique : Température initiale, Flux de chaleur, Température, Source thermique
- Remplacer les Constantes : Permittivité du vide
- Maillage : Maillage Netgen, Maillage GMSH, Couche limite de maillage, Région de maillage, Groupe de maillage, Ensemble de nœuds, Maillage à maillage
- Solveur : CalculiX Standard, Elmer, Mystran, Z88 ; Équations : Déformation, Élasticité, Électrostatique, Force électrique, Magnétodynamique, Magnétodynamique 2D, Écoulement, Flux, Chaleur ; Solveur : Réglage du solveur, Calcul du solveur
- Résultats : Purger, Afficher ; Postprocessing : Appliquer les modifications, Pipeline du résultat, Filtre des déformations, Filtre d'écrêtage scalaire, Filtre de fonction de découpe, Filtre d'écrêtage selon une région, Filtre par contours, Filtre d'écrêtage selon une ligne, Graphique de linéarisation des critères, Données du filtre d'écrêtage du point, Filtre fonction plan, Filtre fonction sphère, Filtre fonction cylindre, Filtre fonction boîte
- Utilitaires : Plan de coupe, Supprimer les plans de coupe, Exemples ; Supprimer le maillage, Affichage des informations du maillage
- Additionnel : Préférences ; Installation, FEM Maillage, Solveur, CalculiX, FEM Béton ; FEM Types d'élements
- Démarrer avec FreeCAD
- Installation : Téléchargements, Windows, Linux, Mac, Logiciels supplémentaires, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Bases : À propos de FreeCAD, Interface, Navigation par la souris, Méthodes de sélection, Objet name, Préférences, Ateliers, Structure du document, Propriétés, Contribuer à FreeCAD, Faire un don
- Aide : Tutoriels, Tutoriels vidéo
- Ateliers : Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test