Donate

Ćwiczenie
Temat
Analiza MES
Poziom trudności
Początkujący
Czas wykonania
10 minut
Autorzy
Bernd
Wersja FreeCAD
0.16.6377 lub nowszy
Pliki z przykładami
Nie dołączono
Zobacz również
-

Wprowadzenie

Ten przykład ma na celu zaprezentowanie jak prosta analiza metodą elementów skończonych (MES) w środowisku pracy MES programu FreeCAD wygląda w interfejsie programu i jak można zwizualizować wyniki. Ten przykład ilustruje jak uruchomić analizę i jak zmienić wartość oraz kierunek obciążenia. Ponadto, ponieważ plik przykładu jest dostępny w każdej instalacji programu, jest to przydatne i proste sprawdzenie do uruchomienia dla upewnienia się, że środowisko pracy MES działa prawidłowo.

Wymagania

• Kompatybilna wersja programu FreeCAD wskazana w tabeli z informacjami o przykładzie.

  Użyj opcji Pomoc → Informacje o FreeCAD aby sprawdzić jaka wersja programu jest zainstalowana.

• Nie jest wymagane żadne zewnętrzne oprogramowanie aby załadować plik przykładu, obejrzeć siatkę i geometrię oraz zwizualizować wyniki.
• Do ponownego uruchomienia obliczeń na komputerze musi być zainstalowany solver CalculiX. Najprawdopodobniej solver ten został już zainstalowany razem z programem FreeCAD. Jeśli tak nie jest, zobacz stronę Instalacja środowiska MES.

Przygotuj plik przykładu

Załaduj plik przykładu

• Uruchom program FreeCAD.
• Jeśli nie jest aktywna strona startowa, załaduj i otwórz ją.
• Otwórz przykład "FemCalculixCantilever3D.FcStd".

Aktywuj kontener analizy

• Do pracy z analizą wymagana jest aktywacja kontenera analizy.
• W widoku drzewa kliknij dwukrotnie na obiekcie Analiza,
• lub kliknij prawym przyciskiem myszki na obiekcie Analiza i wybierz opcję Aktywuj analizę.

Kontener analizy i jego obiekty

• Po aktywacji analizy FreeCAD sam zmieni środowisko pracy na MES.
• Do przeprowadzenia statycznej analizy mechanicznej potrzeba przynajmniej 5 podstawowych obiektów (lub ich bardziej zaawansowanych odpowiedników).
• kontener analizy,

1. solver,
2. materiał,
3. warunek brzegowy utwierdzenia,
4. obciążenie siłą,
5. siatka MES.

• W tym przykładzie, wyniki również są uwzględnione.

Wizualizacja wyników

1. Upewnij się, że analiza jest aktywna.
2. Upewnij się, że analiza nadal zawiera obiekt wyników, jeśli nie to ponownie załaduj plik przykładu.
3. Dwukrotnie kliknij na obiekcie wyników bul zaznacz go i wciśnij przycisk Pokaż wyniki.
4. W oknie dialogowym wybierz Przemieszczenie z. Pokazuje -86.93 mm w kierunku -z. Ma to sens, ponieważ siła też działa w tym kierunku.
5. Aktywuj pole przy dolnym suwaku do pokazywania przemieszczeń.
6. Suwaka można użyć do wyświetlenia deformacji siatki w prosty sposób.
7. Sprawdź różne typy wyników żeby zobaczyć jakie wyniki są dostępne.

Czyszczenie wyników

1. Upewnij się, że analiza jest aktywna.
2. Aby usunąć wyniki: wciśnij przycisk Usuń wyniki.

Uruchamianie analizy

• W widoku drzewa kliknij dwukrotnie na obiekcie solvera .
• W panelu zadań obiektu solvera upewnij się, że analiza statyczna jest zaznaczona.
• Wciśnij przycisk Zapisz plik .inp w tym samym panelu zadań. Obserwuj okno wiadomości aż pokaże komunikat "write completed".
• Wciśnij przycisk Uruchom CalculiX. Ponieważ analiza jest bardzo mała, powinna trwać mniej niż sekundę.
• W polu tekstowym powinien się pojawić zielony komunikat "CalculiX done without error!" a w następnej linii "loading result sets ..."
• Właśnie ukończyłeś swoją pierwszą analizę MES we FreeCAD jeśli nie było żadnych błędów.
• Wciśnij przycisk Zamknij w oknie dialogowym.
• Nowy obiekt wyników powinien być utworzony. Wiesz już jak wizualizować wyniki.
• Jeśli podczas uruchamiania analizy pojawi się błąd no solver binary lub zbliżony, zajrzyj na stronę Instalacja środowiska MES.

Szybkie uruchamianie analizy

• W widoku drzewa zaznacz obiekt solvera w obrębie kontenera analizy .
• Wciśnij przycisk Uruchom solver.
• Plik wejściowy solvera CalculiX zostanie zapisany, CalculiX będzie uruchomiony i pojawi się obiekt wyników.

Zmienianie wartości i kierunku działania siły

• W widoku drzewa rozwiń CCX_Results i wybierz obiekt ResultMesh a następnie wciśnij klawisz Spacja.
  • Efekt: Widoczność siatki MES zostanie wyłączona. Model geometryczny jest wciąż widoczny.
• W widoku drzewa dwukrotnie kliknij na obiekcie FEMConstraintForce aby otworzyć jego panel zadań
• W oknie dialogowym zmień wartość siły na 500000000 N = 500 MN (Uwaga: jednostką siły w oknie dialogowym musi być [N])
• Wybierz jedną z długich krawędzi w kierunku x na modelu geometrycznym.
• Wciśnij przycisk Kierunek.
  • Efekt: Czerwone strzałki symbolizujące siłę zmienią kierunek na x, przedstawiając zmianę kierunku działania siły.
• Ponieważ przyłożone ma być obciążenie rozciągające, należy zaznaczyć pole Odwróć kierunek poprzez kliknięcie na nim.
• Czerwone strzałki symbolizujące siłę zmienią zwrot.
• Wciśnij przycisk OK w oknie dialogowym.

• Wiesz już jak uruchomić analizę i zwizualizować wyniki.
• Przemieszczenie w kierunku x powinno wynosić 18.95 mm.

Co dalej?

• Ukończyłeś podstawowy przykład dla środowiska MES.
• Jesteś gotowy na drugi przykład Poradnik MES.
• Utworzymy belkę wspornikową od zera a wyniki porównamy z teorią belek.