Верстак FEM
Введение
Верстак МКЭ предоставляет современный набор инструментов для анализа Методом Конечных Элементов в FreeCAD. В основном это значит объединение в одном GUI всех инструментов для выполнения анализа Методом Конечных Элементов.
Workflow
Шаги которые необходимо сделать чтобы произвести расчет МКЭ в GUI верстака FEM FreeCAD:
- Препроцессор
- Моделирование геометрии, здесь FreeCAD уже является вполне развитым приложением.
- Создать Расчет:
- Создать Сетку МКЭ из геометрической модели.
- Добавить Условия, такие как нагрузки и фиксаторы к расчетной модели.
- Добавить в расчетную модель Материал
- Решение уравнений
- Решение системы уравнений из FreeCAD GUI.
- Постпроцессор
- Посмотреть в FreeCAD GUI Результаты.
В версиях 0.15 и 0,16 FreeCAD модуль FEM может использовать платформы Windows, Mac OSX и Linux. Поскольку верстак FEM использует внешние программы, многие ручные настройки, требуемые для того, чтобы верстак FEM стал готов к использованию, зависит от используемой Вами операционной системы. Смотрите FEM Install.
Menu: Model
- Analysis container: Создаёт новый контейнер для механического анализа. Если перед кликом на нём было выделено твёрдое тело, будет запущен диалог создания сетки МКЭ.
Materials
- Material for solid: Выберите материал из базы данных.
- Material for fluid: Lets you select a material from the database.
- Nonlinear mechanical material: Lets you select a material from the database.
- Material editor:: Lets you open the material editor to edit materials
Element Geometry
Electrostatic Constraints
Fluid constraints
Mechanical constraints
- Constraint fixed: Используется для определения ограничения с фиксацией точки/грани/поверхности.
- Constraint displacement: Используется для определения ограничений смещения для точки/грани/поверхности.
- Constraint plane rotation: Используется для определения ограничения плоского вращения на плоской поверхности.
- Constraint contact: Используется для определения контактного ограничения между двумя поверхностями.
- Constraint force: Используется для определения силы в [N], приложенной равномерно к выбираемой поверхности в определяемом направлении.
- Constraint pressure: Используется для определения ограничения давления.
- Constraint self weight: Used to define a gravity acceleration acting on a model.
- Constraint bearing: Используется для определения подшипниковых ограничений.
- Constraint gear: Используется для определения редукторных ограничений.
- Constraint pulley: Используется для определения ограничений шкива.
Thermal constraints
- Constraint initial temperature: Используется для определения начальной температуры тела.
- Constraint heatflux: Используется для определения ограничений тепловых потоков на поверхностях.
- Constraint temperature: Используется для определения температурных ограничений для точки/грани/поверхности.
Menu: Mesh
- Nodes set: Создаёт/определяет набор нодов. Пока не работает.
- FEM mesh to mesh: Convert the surface of a FEM mesh to a mesh.
Menu: Solve
- Solver Calculix CCX tools: Creates a new solver for this analysis. In most cases the solver is created together with the analysis.
- Solver job control: Opens the menu to adjust and start the selected solver.
- Solver run calculation: Runs the selected solver of the active analysis.
Menu: Results
- Results purge: Очищает текущие результаты расчёта (Results в древе проекта).
- Result show: Используется для показа результатов исследования (Von Mises Stress или Displacement).
Menu: Utilities
Context Menu
Preferences
- Preferences...: Preferences available in FEM Tools.
Учебники
Учебник 1 FEM CalculiX Cantilever 3D
Учебник 2 Учебник по МКЭ
Учебник 3 FEM Tutorial Python
Tutorial 4 FEM Shear of a Composite Block
Набор учебников по термомеханическому анализу Архив zip с запакованными файлами PDF
Video Tutorial 1 Forum post with you tube link
Video Tutorial 2 Forum post with you tube link
Further video Tutorials Forum post with you tube link
Ссылки
Установка FEM содержит детальное определение настройки работы модуля FEM.
FEM Mesh содержит дальнейшую информацию о сети МКЭ в FreeCAD
FEM Solver for further Informations about FEM Solvers in FEM Module,
FEM CalculiX содержит информацию об интерфейсе между модулем FEM и текущим решателем CalculiX
FEM Project содержит более детальную информацию о единицах, ограничениях и о проектировании модуля FEM.
FEM Concrete for informations about analysis's of concrete structures.
- Materials: Solid, Fluid, Nonlinear mechanical, Reinforced (concrete); Material editor
- Element geometry: Beam (1D), Beam rotation (1D), Shell (2D), Fluid flow (1D)
Constraints
- Electromagnetic: Electrostatic potential, Current density, Magnetization
- Geometrical: Plane rotation, Section print, Transform
- Mechanical: Fixed, Displacement, Contact, Tie, Spring, Force, Pressure, Centrif, Self weight
- Thermal: Initial temperature, Heat flux, Temperature, Body heat source
- Overwrite Constants: Constant vacuum permittivity
- Solve: CalculiX Standard, Elmer, Mystran, Z88; Equations: Deformation, Elasticity, Electrostatic, Electricforce, Magnetodynamic, Magnetodynamic 2D, Flow, Flux, Heat; Solver: Solver control, Solver run
- Results: Purge, Show; Postprocessing: Apply changes, Pipeline from result, Warp filter, Scalar clip filter, Function cut filter, Region clip filter, Contours filter, Line clip filter, Stress linearization plot, Data at point clip filter, Filter function plane, Filter function sphere, Filter function cylinder, Filter function box
- Additional: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Concrete; FEM Element Types
- Getting started
- Installation: Download, Windows, Linux, Mac, Additional components, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Basics: About FreeCAD, Interface, Mouse navigation, Selection methods, Object name, Preferences, Workbenches, Document structure, Properties, Help FreeCAD, Donate
- Help: Tutorials, Video tutorials
- Workbenches: Std Base, Arch, Assembly, CAM, Draft, FEM, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface, TechDraw, Test Framework, Web
- Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub