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.
Sposób postępowania
Modelowanie
W tym przykładzie jako obiekt badania używany jest sześcian, ale zamiast niego mogą być używane modele utworzone w Środowiskach pracy Part lub PartDesign.
- Utwórzcie nowy dokument.
- Uruchom Środowisko pracy Part.
- Stwórz kostkę.
- Zmień jej wymiary na następujące:
- wysokość: 1.00mm
- długość: 8.00mm
- szerokość: 1.00mm
Teraz mamy model, z którym możemy pracować.
Przygotowanie analizy
Netgen
- Zaznacz model.
- Kliknij na przycisk Nowa analiza mechaniczna z menu, aby utworzyć analizę dla wybranego obiektu.
- W oknie dialogowym meshhing, kliknij OK
Możesz także przeciągnąć i upuścić obiekt siatki do analizy mechanicznej, która nie występuje w widoku drzewa.
GMSH
Zaleca się korzystanie z makra użytkownika psicofil i jest ono stosowane w tym przykładzie.
- Uruchom makro.
- Wybierz obiekt, którego chcesz użyć, w tym przypadku jest to nasza kostka.
- Zaznacz pole Tworzenie analizy mechanicznej z oczek siatki.
- Kliknij na przycisk OK.
Obecnie mamy do czynienia z siatką naszego obiektu i jesteśmy gotowi do dodania wiązań i sił.
Wiązania i siły
- Ukryj siatkę z widoku drzewa.
- Wyświetl oryginalny model.
- Wybierz Create FEM fixed constraint.
- Wybierz tylną stronę kostki (strona na osi YZ) i kliknij na przycisk OK.
- Wybierz Create FEM force constraint.
- Wybierz przednią ścianę sześcianu (ściana równoległa do tylnej) i ustaw wartość "Obciążenie powierzchniowe" 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.
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