Donate

Siatka MES do siatki

Solver Elmer

środowisko pracy MES

Opis

Umożliwia użycie solvera CalculiX. Może być używane do:

1. Ustawiania parametrów analizy
2. Wybierania ścieżki roboczej
3. Uruchamiania solvera CalculiX

dostępne w wersji 1.1: Jeśli ustawienie środowiska pracy MES dla solvera CalculiX Result object jest włączone, to polecenie dodaje przebudowany obiekt solvera CalculiX do kontenera analizy. Ma przeprojektowany panel zadań (działa jak panel zadań generatorów siatki - kliknij Zastosuj aby uruchomić analizę), nie generuje obiektów CCX_Results (tylko obiekt prezentacji graficznej wyników jest tworzony) i wspiera analizy elektrostatyczne.

Użycie

1. Obiekt SolverCcxTools jest tworzony automatycznie razem z kontenerem analizy jeśli CalculiX jest wybrany jako domyślny solver w ogólnych ustawieniach środowiska pracy MES.
   Aby utworzyć go samodzielnie, skorzystaj z jednego z poniższych sposobów:
   • Wciśnij przycisk Solver CalculiX.
   • Wybierz opcję Rozwiąż → Solver CalculiX z menu.
   • Użyj skrótu klawiszowego:
     • wersja 1.0 i poniżej: S a następnie X
     • wersja 1.1 i powyżej: S a następnie C
2. Opcjonalnie, zmień właściwości obiektu SolverCcxTools w edytorze właściwości.
3. Dwukrotnie kliknij obiekt SolverCcxTools.
4. Wybierz Typ analizy.
5. Wciśnij przycisk Zapisz plik wejściowy .inp.
6. Wciśnij przycisk Uruchom CalculiX.

Opcje

Wciśnij przycisk Edytuj plik .inp aby wyświetlić i ręcznie edytować plik wejściowy solvera CalculiX przed uruchomieniem analizy. W takim wypadku może być przydatne ustawienie właściwości DANESplit Input Writer na Prawda.

Właściwości

Ta sekcja została zaktualizowana do wersji 1.2.

Domyślne właściwości można ustawić w menu Edycja → Preferencje ... → MES → CalculiX

• DANEAnalysis Type:
  • static - statyczna analiza naprężeń.
  • frequency - analiza modalna (wyznaczenie częstotliwości i postaci drgań własnych).
  • thermomech - analiza termomechaniczna.
  • check - bez obliczeń, przeprowadza sprawdzenie danych wejściowych.
  • buckling - liniowa analiza wyboczeniowa. dostępne w wersji 0.20
  • electromagnetic - analiza elektromagnetyczna (dostępna tylko dla przebudowanego obiektu solvera CalculiX) dostępne w wersji 1.1

• DANEAutomatic Incrementation:
  • Prawda - kontrola inkrementacji będzie automatyczna
  • Fałsz - automatyczna kontrola inkrementacji będzie wyłączona przez parametr DIRECT

• DANEBeam Reduced Integration - dostępne w wersji 1.0:
  • Prawda - używa elementów belkowych ze zredukowanym całkowaniem (B31R lub B32R), które są wymagane w przypadku korzystania z przekroju rurowego i mogą umożliwić uzyskanie dokładnych wyników w analizach z plastycznością
  • Fałsz - używa zwykłych elementów belkowych (z pełnym całkowaniem)

• DANEBuckling Accuracy - dostępne w wersji 1.1: definiuje dokładność wyznaczania wartości własnych wyboczenia. W większości przypadków domyślna wartość (0.01) jest wystarczająca, ale niekiedy konieczne jest jej obniżenie (np. do 0.0001) aby uchwycić pierwszą postać wyboczenia.

• DANEDisplace Mesh - dostępne w wersji 1.2: wizualizuje w rzeczywistej skali deformację siatki w obiekcie prezentacji graficznej wyników bez potrzeby użycia filtra wizualizacji deformacji (dostępne tylko dla przebudowanego obiektu solvera CalculiX)

• DANEEigenmode High Limit: wartości własne powyżej tego limitu nie będą wyznaczane; Uwaga: jeśli wartości własne modelu są wyższe od tego limitu, CalculiX zakończy analizę bez wyników.

• DANEEigenmode Low Limit: wartości własne poniżej tego limitu nie będą obliczane.

• DANEEigenmodes Count: liczba najniższych postaci własnych do wyznaczenia.

• DANEElectromagnetic Mode - dostępne w wersji 1.0: typ analizy elektromagnetycznej, dostępny tylko dla przebudowanego obiektu solvera CalculiX
  • electrostatic - analiza elektrostatyczna

• DANEExclude Bending Stiffness - dostępne w wersji 1.1:
  • Prawda - elementy powłokowe są zastępowane elementami membranowymi a elementy belkowe są zastępowane elementami kratownicowymi
  • Fałsz - używane są elementy powłokowe i belkowe

• DANEGeometric Nonlinearity:
  • linear - przeprowadzona zostanie analiza liniowa jeśli model nie zawiera nieliniowego materiału.
  • nonlinear - przeprowadzona zostanie analiza nieliniowa.

• DANEIncrements Maximum: maksymalna liczba przyrostów, po której analiza zostanie zatrzymana.

• DANEIterations Control parameter Cutb: definiuje drugą linię zaawansowanych parametrów iteracji solvera CalculiX. Używane jeśli właściwość DANEIterations Control Parameter Time Use jest ustawiona na Prawda.

• DANEIterations Control Parameter Iter: definiuje pierwszą linię zaawansowanych parametrów iteracji solvera CalculiX. Używane jeśli właściwość DANEIterations Control Parameter Time Use jest ustawiona na Prawda.

• DANEIterations Control Parameter Time Use
  • Prawda - aktywuje DANEIterations Control parameter Cutb i DANEIterations Control Parameter Iter.
  • Fałsz

• DANEMaterial Nonlinearity:
  • linear - w analizie będą uwzględnione tylko liniowe właściwości materiału.
  • nonlinear - uwzględnione będą nieliniowe właściwości materiału z obiektu Nieliniowy materiał mechaniczny.

• DANEMatrix Solver Type: typ solvera do rozwiązania układu równań w analizie MES. Może znacząco wpłynąć na szybkość obliczeń i wymogi pamięci. Wybór zależy od danego modelu MES i dostępnego komputera.
  • default - automatycznie wybiera solver do rozwiązywania macierzowego układu równań w zależności od dostępnych solverów (zwykle jest to Spooles).
  • dostępne w wersji 1.0: pastix - jeden z najszybszych solverów (obok Pardiso), dostępny (i domyślny) w oficjalnych wersjach CalculiX od ccx 2.18, może nadal powodować okazjonalne problemy
  • dostępne w wersji 1.0: pardiso - jeden z najszybszych solverów (obok PaStiX), ale z zamkniętym kodem źródłowym, wymaga innego pliku wykonywalnego CalculiX (ccx_dynamic) i dodatkowych bibliotek, które nie są dostarczane z FreeCAD, bardziej niezawodny niż PaStiX
  • spooles - solver bezpośredni ze wsparciem dla wielu rdzeni. Liczbę rdzeni należy ustawić we właściwościach jako Ustawienia domyślne solvera → Liczba rdzeni CPU do użycia.
  • iterativescaling - solver iteracyjny z najniższymi wymaganiami pamięci, odpowiedni jeśli model składa się głównie z elementów 3D.
  • iterativecholesky - solver iteracyjny z prekondycjonowaniem i niskimi wymaganiami pamięci, odpowiedni jeśli model składa się głównie z elementów 3D.

• DANEModel Space - dostępne w wersji 1.0: przełącza między analizami 3D i 2D, te drugie wymagają geometrii powierzchniowej na płaszczyźnie XY (po prawej stronie od osi Y w przypadku osiowosymetrycznym) z definicją grubości (wartość ignorowana w przypadku osiowosymetrycznym) i odpowiednich warunków brzegowych (należy używać warunku brzegowego przemieszczenia ze stopniami swobody X i Y zamiast warunku brzegowego utwierdzenia) oraz obciążeniami działającymi w płaszczyźnie zadanymi na krawędzie. Elementy 2D solvera CalculiX mogą być używane nie tylko do analiz mechanicznych, ale też termicznych, sprzężonych i elektromagnetycznych.
  • 3D - używane są trójwymiarowe elementy bryłowe/powłokowe/belkowe
  • plane stress - używane są elementy 2D płaskiego stanu naprężeń
  • plane strain - używane są elementy 2D płaskiego stanu odkształceń
  • axisymmetric - używane są elementy 2D osiowosymetryczne

• DANEOutput 3d: zwróć uwagę, że CalculiX wewnętrznie przekształca elementy 1D i 2D w elementy 3D
  • Prawda - wynikowa siatka będzie zawierała elementy 1D i 2D przekształcone w elementy 3D.
  • Fałsz - wyniki dla elementów 1D i 2D będą uśrednione w węzłach oryginalnych elementów 1D lub 2D (np. belka poddana czystemu zginaniu będzie miała zerowe naprężenia w węzłach z powodu uśredniania).

• DANEOutput Frequency - dostępne w wersji 1.0: definiuje częstotliwość zapisywania wyników w przyrostach (domyślne ustawienie 1 oznacza, że wyniki zapisywane są co przyrost, podczas gdy ustawienie wartości 2 oznaczałoby zapis wyników co 2 przyrosty itd.), ta opcja jest szczególnie przydatna do analiz nieliniowych i stanu nieustalonego, pomaga zredukować liczbę obiektów w drzewie, ponieważ obecnie para obiektów wyników (CCX_Results i Pipeline_CCX_Results) jest tworzona dla każdej klatki wyników

• DANEPastix Mixed Precision:
  • Fałsz - mieszana precyzja nie jest używana przez solver PaStiX
  • Prawda - mieszana precyzja jest używana przez solver PaStiX, co może prowadzić do problemów z wynikami w niektórych przypadkach

• DANESplit Input Writer:
  • Fałsz - zapisz wszystkie dane wejściowe do jednego pliku *.inp file.
  • Prawda - podziel zapis danych wejściowych na więcej plików *.inp - ułatwia ręczną edycję.

• DANEThermo Mech Steady State:
  • Prawda - analiza termomechaniczna stanu ustalonego.
  • Fałsz - analiza termomechaniczna stanu nieustalonego.

• DANEThermo Mech Type - dostępne w wersji 1.0:
  • coupled - sprzężona analiza termomechaniczna,
  • uncoupled - niesprzężona analiza termomechaniczna,
  • pure heat transfer - analiza czysto termiczna (*HEAT TRANSFER).

• DANETime Initial Increment: sugerowany początkowy przyrost czasowy dla kroku analizy, może być zmodyfikowany przez solver, chyba że automatyczna inkrementacja (właściwość Automatic Incrementation) jest wyłączona i używana jest bezpośrednia inkrementacja (wtedy jest to rozmiar przyrostu, który CalculiX musi używać)

• DANETime Maximum Increment - dostępne w wersji 1.0: maksymalny rozmiar przyrostu czasu dla kroku analizy, nie jest używany jeśli automatyczna inkrementacja (właściwość Automatic Incrementation) jest wyłączona i używana jest bezpośrednia inkrementacja

• DANETime Minimum Increment - dostępne w wersji 1.0: minimalny rozmiar przyrostu czasu dla kroku analizy, nie jest używany jeśli automatyczna inkrementacja (właściwość Automatic Incrementation) jest wyłączona i używana jest bezpośrednia inkrementacja

• DANETime Period: czas trwania kroku analizy

• DANEWorking Dir: ścieżka do katalogu roboczego, który będzie używany do plików solvera CalculiX.

Ograniczenia

Podczas uruchamiania solvera CalculiX można się spotkać z błędem error 4294977295. Oznacza to brak wystarczającej pamięci RAM. Istnieją dwa rozwiązania:

1. zmniejszyć gęstość siatki, najlepiej przez pominięcie geometrii, która nie jest absolutnie niezbędna do analizy.
2. dokupić pamięć RAM do komputera.

Uwagi

Oryginalną dokumentację solvera CalculiX można znaleźć na stronie http://dhondt.de/ w części "ccx".

Tworzenie skryptów

Siatka MES do siatki

Solver Elmer

środowisko pracy MES