Poradnik dla środowiska pracy MES
Ćwiczenie |
Temat |
---|
Analiza elementów skończonych |
Poziom trudności |
początkujący |
Czas wykonania |
10 minut + czas Solvera |
Autorzy |
Drei |
Wersja FreeCAD |
0.16.6700 or above |
Pliki z przykładami |
brak |
Zobacz również |
- |
Wprowadzenie
Niniejszy poradnik ma na celu zapoznanie czytelnika z podstawowym tokiem pracy Środowiska FEM, jak również z większością dostępnych narzędzi do przeprowadzania analizy statycznej.
Wymogi
- FreeCAD w wersji 0.16.6700 lub nowszej.
- Netgen i / lub GMSH zainstalowany w systemie.
- W przypadku uzycia GMSH, zainstaluj makro GMSH z Menadzera dodatków, zaprojektowane przez psicofil.
- Calculix który jest zainstalowany w systemie.
- Czytelnik powinien posiadać podstawową wiedzę na temat korzystania z Środowisk pracy Part oraz PartDesign.
Procedure
Modeling
In this example a Cube is used as the study object, but models created in the Part or PartDesign Workbenches can be used instead.
- Create a new document
- Activate the Part Workbench
- Create a Cube
- Change its Dimensions to the following:
- Height: 1.000 mm
- Length: 8.000 mm
- Width: 1.000 mm
Now we have a model with which to work with.
Creating the Analysis
Netgen
- Select the model
- Click New mechanical analysis from the menu to create an analysis from the object that was selected
- In the meshing dialog, click OK
You can also drag and drop a mesh to a Mechanical Analysis that does not have a mesh within the Tree View.
GMSH
The usage of psicofil's macro is recommended, and is used for this example.
- Activate the macro
- Select the object you wish to use, in this case our Cube
- Check the box Create Mechanical Analysis from mesh
- Click OK
We have now meshed our object and are ready to add constraints and forces.
Constraints and Forces
- Hide the mesh from the Tree View.
- Show the original model
- Select Create FEM fixed constraint
- Select the back face of the Cube (face on the YZ axis) and click OK
- Select 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
We now have established the restrictions and forces for our static study.
Final preparations
- Select Mechanical material... and choose Calculix as the material
- Click OK
Running the Solver
Standard Procedure
- Select the solver object contained in the Mechanical Analysis
- Select Start calculation from the menu
- Select Write Calculix Input File
- Select Run Calculix
- Click Close
Quick Procedure
- Select the solver object contained in the Mechanical Analysis
- Click on Quick Analysis.
Analyzing Results
- From the Object Tree, select the Results object
- Select 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 Purge results
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.
- 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