FEM tutorial/pl: Difference between revisions
(Created page with "Teraz mamy model, z którym możemy pracować.") |
(Created page with "* Aby zapoznać się z poradnikiem wideo opartym na tym pisemnym poradniku, obejrzyj: [https://www.youtube.com/watch?v=SZTIqhfCSVc Poradnik FEM materiał zbrojony].") |
||
(104 intermediate revisions by 3 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
<languages/> |
<languages/> |
||
{{TutorialInfo/pl |
{{TutorialInfo/pl |
||
|Topic= Analiza elementów skończonych |
|Topic= Analiza elementów skończonych |
||
Line 5: | Line 6: | ||
|Time= 10 minut + czas Solvera |
|Time= 10 minut + czas Solvera |
||
|Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] |
|Author=[http://freecadweb.org/wiki/index.php?title=User:Drei Drei] |
||
|FCVersion=0. |
|FCVersion=0.17 lub nowszy |
||
|Files=brak |
|||
}} |
}} |
||
<span id="Introduction"></span> |
|||
==Wprowadzenie== |
==Wprowadzenie== |
||
Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy Środowiska FEM, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej. |
|||
Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy środowiska MES, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej. |
|||
[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]] |
[[Image:FEM_tutorial_result.png|600px]] |
||
<span id="Requirements"></span> |
|||
==Wymogi== |
|||
==Wymagania== |
|||
* FreeCAD w wersji 0.16.6700 lub nowszej. |
|||
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] i / lub [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] zainstalowany w systemie. |
|||
* W przypadku uzycia GMSH, zainstaluj [[Macro GMSH|makro GMSH]] z [[AddonManager|Menadzera dodatków]], zaprojektowane przez [https://github.com/psicofil/Macros_FreeCAD psicofil]. |
|||
* [http://www.calculix.de/ Calculix] który jest zainstalowany w systemie. |
|||
* Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy [[Part Workbench/pl|Part]] oraz [[PartDesign Workbench/pl|PartDesign]]. |
|||
* FreeCAD w wersji 0.17 lub nowszej. |
|||
* [http://sourceforge.net/projects/netgen-mesher/ Netgen] i / lub [http://geuz.org/gmsh/ GMSH] zainstalowany w systemie ''(dołączony do instalacji FreeCAD)''. |
|||
* [http://www.calculix.de/ Calculix] który jest zainstalowany w systemie ''(dołączony do instalacji FreeCAD)''. |
|||
* Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy [[Part_Workbench/pl|Część]] oraz [[PartDesign_Workbench/pl|Projekt Części]]. |
|||
<span id="Procedure"></span> |
|||
==Sposób postępowania== |
==Sposób postępowania== |
||
<span id="Modeling"></span> |
|||
===Modelowanie=== |
===Modelowanie=== |
||
W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w Środowiskach pracy Part lub PartDesign. |
|||
W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w środowiskach pracy [[Part_Workbench/pl|Część]] lub [[PartDesign_Workbench/pl|Projekt Części]]. |
|||
# Utwórzcie nowy dokument. |
|||
# Uruchom Środowisko pracy Part. |
|||
# Naciśnij przycisk [[Image:Std_New.svg|24px|link=Std_New/pl|Utwórz nowy pusty dokument]] aby utworzyć nowy dokument. |
|||
# Stwórz kostkę. |
|||
# Aktywuj środowisko pracy [[Image:Workbench_Part.svg|24px|link=Part_Workbench/pl|Projekt Części]] [[Part_Workbench/pl|Część]]. |
|||
# Zmień jej '''wymiary''' na następujące: |
|||
# Stwórz sześcian. |
|||
## wysokość: 1.00mm |
|||
# Zmień jego '''wymiary''' na następujące: |
|||
## długość: 8.00mm |
|||
## |
## długość: {{Value|8.00mm}} |
||
## szerokość: {{Value|1.00mm}} |
|||
## wysokość: {{Value|1.00mm}} |
|||
Teraz mamy model, z którym możemy pracować. |
Teraz mamy model, z którym możemy pracować. |
||
<span id="Creating_the_Analysis"></span> |
|||
=== Creating the Analysis === |
|||
=== |
===Tworzenie analizy=== |
||
# Select the model |
|||
#Uruchom środowisko pracy [[Image:Workbench_FEM.svg|24px|link=FEM_Workbench/pl]] [[FEM_Workbench/pl|MES]]. |
|||
# Click [[Image:FEM_Analysis.png|16px]] [[FEM Analysis|New mechanical analysis]] from the menu to create an analysis from the object that was selected |
|||
# Wybierz z menu {{MenuCommand|Model → [[Image:FEM_Analysis.svg|16px]] Kontener analizy}} |
|||
# In the meshing dialog, click '''OK''' |
|||
<span id="Constraints_and_Forces"></span> |
|||
===Wiązania i siły=== |
|||
# Ukryj siatkę z widoku drzewa. |
|||
# Wyświetl oryginalny model. |
|||
# Wybierz [[Image:FEM_ConstraintFixed.svg|24px|link=FEM_ConstraintFixed/pl|Warunek brzegowy utwierdzenia]] [[FEM_ConstraintFixed/pl|Warunek brzegowy utwierdzenia]]. |
|||
# Wybierz tylną stronę sześcianu ''(strona na osi '''YZ''')'' i kliknij na przycisk {{Button|OK}}. |
|||
# Wybierz [[Image:FEM_ConstraintForce.svg|24px|link=FEM_ConstraintForce/pl|Obciążenie siłą]] [[FEM_ConstraintForce/pl|Obciążenie siłą]]. |
|||
# Kliknij w przycisk {{Button|Dodaj}} wybierz przednią ścianę sześcianu ''(ściana równoległa do tylnej)'' i ustaw wartość "Obciążenie [N]" na {{Value|9000000.00}}. |
|||
# Ustaw wartość '''Kierunek''' na '''-Z''' poprzez wybranie jednej z krawędzi równoległych do tego kierunku. |
|||
# Kliknij na przycisk {{Button|OK}}. |
|||
Ustaliliśmy teraz ograniczenia i siły dla naszych badań statycznych. |
|||
<span id="Material"></span> |
|||
===Materiał=== |
|||
# Wybierz [[Image:FEM_MaterialSolid.svg|24px]] [[FEM_MaterialSolid/pl|Materiał bryły ...]] i wybierz Calculix-Steel jako materiał. |
|||
# Kliknij na przycisk {{Button|OK}}. |
|||
<span id="Meshing"></span> |
|||
===Tworzenie siatki=== |
|||
Zaleca się wykonanie siatki jako ostatni etap przygotowań do analizy ze względu na skojarzenie z geometrią w programie FreeCAD. |
|||
W zależności od instalacji programu FreeCAD mogą występować generatory siatek Netgen lub GMSH, można użyć dowolnego z nich. |
|||
<span id="Netgen"></span> |
|||
====Netgen==== |
|||
# Zaznacz model. |
|||
# Kliknij na przycisk [[Image:FEM_MeshNetgenFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshNetgenFromShape/pl|Siatka MES z kształtu przy pomocy generatora Netgen]] aby utworzyć siatkę Netgen modelu dla analizy MES. |
|||
# W oknie dialogowym '''Tworzenie siatki''', kliknij przyciski {{Button|Zastosuj}} oraz {{Button|OK}} |
|||
Możesz także przeciągnąć i upuścić obiekt siatki do analizy mechanicznej, która nie występuje w [[Tree_view/pl|widoku drzewa]]. |
|||
<span id="GMSH"></span> |
|||
====GMSH==== |
|||
# Zaznacz model |
|||
# Kliknij na przycisk [[Image:FEM_MeshGmshFromShape.svg|24px]] [[FEM_MeshGmshFromShape/pl|Siatka MES z kształtu przy pomocy generatora Gmsh]]: aby utworzyć siatkę Gmsh modelu dla analizy MES. |
|||
# W oknie dialogowym '''Tworzenie siatki'' kliknij przycisk {{Button|Apply}} oraz {{Button|OK}}. |
|||
Obecnie mamy do czynienia z siatką naszego obiektu i jesteśmy gotowi do dodania wiązań i sił. |
|||
<span id="Running_the_Solver"></span> |
|||
===Uruchomienie solvera=== |
|||
<span id="Standard_Procedure"></span> |
|||
You can also drag and drop a mesh to a Mechanical Analysis that does not have a mesh within the Tree View. |
|||
====Procedura typowa==== |
|||
# Wybierz obiekt solvera [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] zawarty w kontenerze '''Analiza'''. |
|||
==== GMSH ==== |
|||
# Wybierz z menu [[Image:FEM_SolverControl.svg|24px]] [[FEM_SolverControl/pl|Kontrola pracy solvera]] |
|||
The usage of psicofil's macro is recommended, and is used for this example. |
|||
# Wybierz {{Button|Zapisz plik wejściowy .inp}}. |
|||
# Activate the macro |
|||
# Wybierz {{Button|Uruchom Calculix}}. |
|||
# Select the object you wish to use, in this case our Cube |
|||
# Kliknij w przycisk {{Button|OK}}. |
|||
# Check the box '''Create Mechanical Analysis from mesh''' |
|||
# Click '''OK''' |
|||
<span id="Quick_Procedure"></span> |
|||
We have now meshed our object and are ready to add constraints and forces. |
|||
====Procedura skrócona==== |
|||
# Wybierz obiekt solvera [[Image:FEM_SolverCalculixCxxtools.svg|24px]] zawarty w kontenerze '''Analiza'''. |
|||
=== Constraints and Forces === |
|||
# Kliknij w przycisk [[Image:FEM_SolverRun.svg|24px]] [[FEM_SolverRun/pl|Uruchom analizę]]. |
|||
# Hide the mesh from the Tree View. |
|||
# Show the original model |
|||
# Select [[Image:FEM_FixedConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintFixed|Create FEM fixed constraint]] |
|||
# Select the back face of the Cube (face on the '''YZ''' axis) and click OK |
|||
# Select [[Image:FEM_ForceConstraint.png|16px]] [[FEM_ConstraintForce|Create FEM force constraint]] |
|||
# Select the front face of the Cube (the face parallel to the back face) and set the '''Area load''' value to 9000000.00 |
|||
# Set the '''Direction''' to '''-Z''' by selecting one of the face edges parallel to that direction. |
|||
# Click OK |
|||
<span id="Analyzing_Results"></span> |
|||
We now have established the restrictions and forces for our static study. |
|||
===Analizowanie wyników=== |
|||
# W widoku drzewa wybierz obiekt '''CCX_Wyniki'''. |
|||
=== Final preparations === |
|||
# Wybierz [[Image:FEM_ResultShow.svg|24px|link=FEM_ResultShow/pl|Pokaż wyniki]] [[FEM_ResultShow/pl|Pokaż wyniki]]. |
|||
# Select [[Image:FEM_Material.png|16px]] [[FEM_MaterialSolid|Mechanical material...]] and choose Calculix as the material |
|||
# Wybierz jeden z dostępnych typów wyników, do przeglądania. |
|||
# Click '''OK''' |
|||
# Suwak na dole może być użyty do zmiany wyglądu siatki. Pozwala to na wizualizację deformacji doświadczanej przez obiekt, pamiętając, że jest to wynik przybliżony. |
|||
# Aby usunąć wyniki wybierz [[Image:FEM_ResultsPurge.svg|24px|link=FEM_ResultsPurge/pl|Oczyszczanie z wyników]] [[FEM_ResultsPurge/pl|Usuń wyniki]]. |
|||
{{Note|Porównanie wyników do poprzedniej wersji pliku przykładowego|Jeśli wybierzesz typ wyniku '''Przemieszczenie Z'', zobaczysz, że uzyskana wartość jest prawie identyczna jak w przykładzie testowym dostarczonym przez FreeCAD. Różnice mogą pojawić się na skutek zastosowania odmiennej jakości siatki i liczby posiadanych przez nią węzłów.}} |
|||
=== Running the Solver === |
|||
==== Standard Procedure ==== |
|||
# Select the solver object [[Image:FEM_Solver.png|16px]] contained in the '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Select [[Image:FEM_Calculation.png|16px]] [[FEM_SolverControl|Start calculation]] from the menu |
|||
# Select '''Write Calculix Input File''' |
|||
# Select '''Run Calculix''' |
|||
# Click '''Close''' |
|||
Zakończyliśmy teraz prezentacje podstawowego przepływu pracy dla środowiska [[FEM_Workbench/pl|MES]]. |
|||
==== Quick Procedure ==== |
|||
# Select the solver object [[Image:FEM_Solver.png|16px]] contained in the '''Mechanical Analysis''' |
|||
# Click on [[Image:FEM_RunCalculiXccx.png|16px]] [[FEM_SolverRun|Quick Analysis]]. |
|||
<span id="Notes"></span> |
|||
=== Analyzing Results === |
|||
==Uwagi== |
|||
# From the '''Object Tree''', select the '''Results''' object |
|||
# Select [[Image:FEM_ShowResult.png|16px]] [[FEM_ResultShow|Show result]] |
|||
# Choose among the different Result types to view the results |
|||
# The slider at the bottom can be used to alter the mesh visualization. This allows us to visualize the deformation experienced by the object, keep in mind that this is an approximation. |
|||
# To remove the results select [[Image:FEM_PurgeResults.png|16px]] [[FEM_ResultsPurge|Purge results]] |
|||
* Aby zapoznać się z poradnikiem wideo opartym na tym pisemnym poradniku, obejrzyj: [https://www.youtube.com/watch?v=SZTIqhfCSVc Poradnik FEM materiał zbrojony]. |
|||
{{Note|Comparison to previous example file|If you select the '''Z displacement''' result type, you can see that the obtained value is almost identical to the test example provided by FreeCAD. Differences may occur due to the quality of the mesh and the number of nodes it possesses.}} |
|||
We are now finished with the basic workflow for the [[FEM Module]]. |
|||
{{Tutorials navi{{#translation:}}}} |
|||
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}} |
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}} |
||
{{Userdocnavi{{#translation:}}}} |
{{Userdocnavi{{#translation:}}}} |
Latest revision as of 13:50, 28 March 2024
Ćwiczenie |
Temat |
---|
Analiza elementów skończonych |
Poziom trudności |
początkujący |
Czas wykonania |
10 minut + czas Solvera |
Autorzy |
Drei |
Wersja FreeCAD |
0.17 lub nowszy |
Pliki z przykładami |
Nie dołączono |
Zobacz również |
- |
Wprowadzenie
Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy środowiska MES, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej.
Wymagania
- FreeCAD w wersji 0.17 lub nowszej.
- Netgen i / lub GMSH zainstalowany w systemie (dołączony do instalacji FreeCAD).
- Calculix który jest zainstalowany w systemie (dołączony do instalacji FreeCAD).
- Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy Część oraz Projekt Części.
Sposób postępowania
Modelowanie
W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w środowiskach pracy Część lub Projekt Części.
- Naciśnij przycisk aby utworzyć nowy dokument.
- Aktywuj środowisko pracy Część.
- Stwórz sześcian.
- Zmień jego wymiary na następujące:
- długość:
8.00mm
- szerokość:
1.00mm
- wysokość:
1.00mm
- długość:
Teraz mamy model, z którym możemy pracować.
Tworzenie analizy
- Uruchom środowisko pracy MES.
- Wybierz z menu Model → Kontener analizy
Wiązania i siły
- Ukryj siatkę z widoku drzewa.
- Wyświetl oryginalny model.
- Wybierz Warunek brzegowy utwierdzenia.
- Wybierz tylną stronę sześcianu (strona na osi YZ) i kliknij na przycisk OK.
- Wybierz Obciążenie siłą.
- Kliknij w przycisk Dodaj wybierz przednią ścianę sześcianu (ściana równoległa do tylnej) i ustaw wartość "Obciążenie [N]" na
9000000.00
. - Ustaw wartość Kierunek na -Z poprzez wybranie jednej z krawędzi równoległych do tego kierunku.
- Kliknij na przycisk OK.
Ustaliliśmy teraz ograniczenia i siły dla naszych badań statycznych.
Materiał
- Wybierz Materiał bryły ... i wybierz Calculix-Steel jako materiał.
- Kliknij na przycisk OK.
Tworzenie siatki
Zaleca się wykonanie siatki jako ostatni etap przygotowań do analizy ze względu na skojarzenie z geometrią w programie FreeCAD. W zależności od instalacji programu FreeCAD mogą występować generatory siatek Netgen lub GMSH, można użyć dowolnego z nich.
Netgen
- Zaznacz model.
- Kliknij na przycisk Siatka MES z kształtu przy pomocy generatora Netgen aby utworzyć siatkę Netgen modelu dla analizy MES.
- W oknie dialogowym Tworzenie siatki, kliknij przyciski Zastosuj oraz OK
Możesz także przeciągnąć i upuścić obiekt siatki do analizy mechanicznej, która nie występuje w widoku drzewa.
GMSH
- Zaznacz model
- Kliknij na przycisk Siatka MES z kształtu przy pomocy generatora Gmsh: aby utworzyć siatkę Gmsh modelu dla analizy MES.
- W oknie dialogowym 'Tworzenie siatki kliknij przycisk Apply oraz OK.
Obecnie mamy do czynienia z siatką naszego obiektu i jesteśmy gotowi do dodania wiązań i sił.
Uruchomienie solvera
Procedura typowa
- Wybierz obiekt solvera zawarty w kontenerze Analiza.
- Wybierz z menu Kontrola pracy solvera
- Wybierz Zapisz plik wejściowy .inp.
- Wybierz Uruchom Calculix.
- Kliknij w przycisk OK.
Procedura skrócona
- Wybierz obiekt solvera zawarty w kontenerze Analiza.
- Kliknij w przycisk Uruchom analizę.
Analizowanie wyników
- W widoku drzewa wybierz obiekt CCX_Wyniki.
- Wybierz Pokaż wyniki.
- Wybierz jeden z dostępnych typów wyników, do przeglądania.
- Suwak na dole może być użyty do zmiany wyglądu siatki. Pozwala to na wizualizację deformacji doświadczanej przez obiekt, pamiętając, że jest to wynik przybliżony.
- Aby usunąć wyniki wybierz Usuń wyniki.
Jeśli wybierzesz typ wyniku 'Przemieszczenie Z, zobaczysz, że uzyskana wartość jest prawie identyczna jak w przykładzie testowym dostarczonym przez FreeCAD. Różnice mogą pojawić się na skutek zastosowania odmiennej jakości siatki i liczby posiadanych przez nią węzłów.
Zakończyliśmy teraz prezentacje podstawowego przepływu pracy dla środowiska MES.
Uwagi
- Aby zapoznać się z poradnikiem wideo opartym na tym pisemnym poradniku, obejrzyj: Poradnik FEM materiał zbrojony.
- 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