FreeCAD: Il tuo modellatore 3D parametrico

Argomento
Tutorial
Analisi agli elementi finiti
Livello di difficoltà
Intermedio
Tempo di esecuzione
30 minuti
Autori
Bernd
Versione di FreeCAD
0.18.15985 o superiore
Files di esempio

Vedere anche
Nessuno

Introduzione

Questo tutorial ha lo scopo di mostrare come una semplice analisi agli elementi finiti ("FEA") nell'Ambiente FEM di FreeCAD viene eseguita utilizzando Python. Per questo esempio verrà utilizzato il modello del tutorial FEM CalculiX Trave a sbalzo 3D.

Requirements

Requisiti

La versione compatibile di FreeCAD indicata nella presentazione del tutorial.
La versione installata può essere verificata nel menu Aiuto → Informazioni su FreeCAD.
Dati i continui sviluppi del modulo FEM si consiglia di utilizzare l'ultima versione di sviluppo di FreeCAD in particolare per le analisi FEM con script Python..
Un ambiente FEM funzionante. Eseguire l'analisi FEM CalculiX Trave a sbalzo 3D per verificarlo.

Iniziamo

Il nuovo documento e la parte da analizzare

New document and the part to analyze

# new document
doc = App.newDocument("Scripted_CalculiX_Cantilever3D")

# part
import Part
box_obj = doc.addObject('Part::Box', 'Box')
box_obj.Height = box_obj.Width = 1000
box_obj.Length = 8000

# see how our part looks like
import FreeCADGui
FreeCADGui.ActiveDocument.activeView().viewAxonometric()
FreeCADGui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

#

Analisi e analisi degli oggetti

# let us create some objects

# import to create objects
import ObjectsFem

# analysis
analysis_object = ObjectsFem.makeAnalysis(doc, "Analysis")

# solver (we gone use the well tested CcxTools solver object)
solver_object = ObjectsFem.makeSolverCalculiXCcxTools(doc, "CalculiX")
solver_object.GeometricalNonlinearity = 'linear'
solver_object.ThermoMechSteadyState = True
solver_object.MatrixSolverType = 'default'
solver_object.IterationsControlParameterTimeUse = False
analysis_object.addObject(solver_object)

# material
material_object = ObjectsFem.makeMaterialSolid(doc, "SolidMaterial")
mat = material_object.Material
mat['Name'] = "Steel-Generic"
mat['YoungsModulus'] = "210000 MPa"
mat['PoissonRatio'] = "0.30"
mat['Density'] = "7900 kg/m^3"
material_object.Material = mat
analysis_object.addObject(material_object)

# fixed_constraint
fixed_constraint = ObjectsFem.makeConstraintFixed(doc, "FemConstraintFixed")
fixed_constraint.References = [(box_obj, "Face1")]
analysis_object.addObject(fixed_constraint)

# force_constraint
force_constraint = ObjectsFem.makeConstraintForce(doc, "FemConstraintForce")
force_constraint.References = [(box_obj, "Face2")]
force_constraint.Force = 9000000.0
force_constraint.Direction = (box_obj, ["Edge5"])
force_constraint.Reversed = True
analysis_object.addObject(force_constraint)

FEM mesh (manual)

Mesh FEM

Questa sezione contiene il codice mesh FEM. Espanderla per visualizzare i contenuti.

Nota: Controllare la sezione Informazioni aggiuntive di seguito per sapere come creare uno script per la generazione di mesh con GMSH o oggetti mesh Netgen.

# mesh
import Fem
femmesh = Fem.FemMesh()

# nodes
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 0.0, 1)
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 1000.0, 2)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 0.0, 3)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 1000.0, 4)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 0.0, 5)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 1000.0, 6)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 0.0, 7)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 1000.0, 8)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 1000.0, 9)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 1000.0, 10)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 1000.0, 11)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 1000.0, 12)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 1000.0, 13)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 1000.0, 14)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 1000.0, 15)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 1000.0, 16)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 1000.0, 17)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 1000.0, 18)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 1000.0, 19)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 1000.0, 20)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 1000.0, 21)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 1000.0, 22)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 1000.0, 23)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 1000.0, 24)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 1000.0, 25)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 1000.0, 26)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 1000.0, 27)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 1000.0, 28)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 0.0, 29)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 0.0, 30)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 0.0, 31)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 0.0, 32)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 0.0, 33)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 0.0, 34)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 0.0, 35)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 0.0, 36)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 0.0, 37)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 0.0, 38)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 0.0, 39)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 0.0, 40)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 0.0, 41)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 0.0, 42)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 0.0, 43)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 0.0, 44)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 0.0, 45)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 0.0, 46)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 0.0, 47)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 0.0, 48)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 500.0, 49)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 500.0, 50)
femmesh.addNode(4731.99999977, 500.000001086, 499.999998599, 51)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 1000.0, 52)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 1000.0, 53)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 1000.0, 54)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 1000.0, 55)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 1000.0, 56)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 1000.0, 57)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 1000.0, 58)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 1000.0, 59)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 1000.0, 60)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 1000.0, 61)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 1000.0, 62)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 1000.0, 63)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 1000.0, 64)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 1000.0, 65)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 1000.0, 66)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 1000.0, 67)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 1000.0, 68)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 1000.0, 69)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 1000.0, 70)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 1000.0, 71)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 1000.0, 72)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 1000.0, 73)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 1000.0, 74)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 1000.0, 75)
femmesh.addNode(0.0, 500.0, 0.0, 76)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 0.0, 77)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 0.0, 78)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 0.0, 79)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 0.0, 80)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 0.0, 81)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 0.0, 82)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 0.0, 83)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 0.0, 84)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 0.0, 85)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 0.0, 86)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 0.0, 87)
femmesh.addNode(8000.0, 500.0, 0.0, 88)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 0.0, 89)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 0.0, 90)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 0.0, 91)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 0.0, 92)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 0.0, 93)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 0.0, 94)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 0.0, 95)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 0.0, 96)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 0.0, 97)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 0.0, 98)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 0.0, 99)
femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 500.0, 100)
femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 500.0, 101)
femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 500.0, 102)
femmesh.addNode(0.0, 0.0, 500.0, 103)
femmesh.addNode(364.0, 500.0, 1000.0, 104)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 1000.0, 105)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 1000.0, 106)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 1000.0, 107)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 1000.0, 108)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 1000.0, 109)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 1000.0, 110)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 1000.0, 111)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 1000.0, 112)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 1000.0, 113)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 1000.0, 114)
femmesh.addNode(4732.0, 500.0, 1000.0, 115)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 1000.0, 116)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 1000.0, 117)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 1000.0, 118)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 1000.0, 119)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 1000.0, 120)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 1000.0, 121)
femmesh.addNode(7640.0, 500.0, 1000.0, 122)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 1000.0, 123)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 1000.0, 124)
femmesh.addNode(364.0, 500.0, 0.0, 125)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 0.0, 126)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 0.0, 127)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 0.0, 128)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 0.0, 129)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 0.0, 130)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 0.0, 131)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 0.0, 132)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 0.0, 133)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 0.0, 134)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 0.0, 135)
femmesh.addNode(4732.0, 500.0, 0.0, 136)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 0.0, 137)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 0.0, 138)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 0.0, 139)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 0.0, 140)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 0.0, 141)
femmesh.addNode(7640.0, 500.0, 0.0, 142)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 0.0, 143)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 0.0, 144)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 0.0, 145)
femmesh.addNode(364.0, 1000.0, 500.0, 146)
femmesh.addNode(728.0, 1000.0, 500.0, 147)
femmesh.addNode(1092.0, 1000.0, 500.0, 148)
femmesh.addNode(1456.0, 1000.0, 500.0, 149)
femmesh.addNode(1820.0, 1000.0, 500.0, 150)
femmesh.addNode(2184.0, 1000.0, 500.0, 151)
femmesh.addNode(2548.0, 1000.0, 500.0, 152)
femmesh.addNode(3276.0, 1000.0, 500.0, 153)
femmesh.addNode(3640.0, 1000.0, 500.0, 154)
femmesh.addNode(4004.0, 1000.0, 500.0, 155)
femmesh.addNode(4368.0, 1000.0, 500.0, 156)
femmesh.addNode(4732.0, 1000.0, 500.0, 157)
femmesh.addNode(5096.0, 1000.0, 500.0, 158)
femmesh.addNode(5460.0, 1000.0, 500.0, 159)
femmesh.addNode(5824.0, 1000.0, 500.0, 160)
femmesh.addNode(6188.0, 1000.0, 500.0, 161)
femmesh.addNode(6552.0, 1000.0, 500.0, 162)
femmesh.addNode(6916.0, 1000.0, 500.0, 163)
femmesh.addNode(7640.0, 1000.0, 500.0, 164)
femmesh.addNode(2912.0, 1000.0, 500.0, 165)
femmesh.addNode(7280.0, 1000.0, 500.0, 166)
femmesh.addNode(364.0, 0.0, 500.0, 167)
femmesh.addNode(1092.0, 0.0, 500.0, 168)
femmesh.addNode(728.0, 0.0, 500.0, 169)
femmesh.addNode(1820.0, 0.0, 500.0, 170)
femmesh.addNode(1456.0, 0.0, 500.0, 171)
femmesh.addNode(2548.0, 0.0, 500.0, 172)
femmesh.addNode(2184.0, 0.0, 500.0, 173)
femmesh.addNode(3640.0, 0.0, 500.0, 174)
femmesh.addNode(3276.0, 0.0, 500.0, 175)
femmesh.addNode(4004.0, 0.0, 500.0, 176)
femmesh.addNode(5096.0, 0.0, 500.0, 177)
femmesh.addNode(4732.0, 0.0, 500.0, 178)
femmesh.addNode(5460.0, 0.0, 500.0, 179)
femmesh.addNode(6188.0, 0.0, 500.0, 180)
femmesh.addNode(5824.0, 0.0, 500.0, 181)
femmesh.addNode(6916.0, 0.0, 500.0, 182)
femmesh.addNode(6552.0, 0.0, 500.0, 183)
femmesh.addNode(7640.0, 0.0, 500.0, 184)
femmesh.addNode(2912.0, 0.0, 500.0, 185)
femmesh.addNode(4368.0, 0.0, 500.0, 186)
femmesh.addNode(7280.0, 0.0, 500.0, 187)
femmesh.addNode(8000.0, 250.0, 250.0, 188)
femmesh.addNode(8000.0, 250.0, 750.0, 189)
femmesh.addNode(8000.0, 750.0, 750.0, 190)
femmesh.addNode(8000.0, 750.0, 250.0, 191)
femmesh.addNode(0.0, 250.0, 750.0, 192)
femmesh.addNode(0.0, 250.0, 250.0, 193)
femmesh.addNode(0.0, 750.0, 250.0, 194)
femmesh.addNode(0.0, 750.0, 750.0, 195)
femmesh.addNode(1456.0, 500.0, 500.0, 196)
femmesh.addNode(6552.0, 500.0, 500.0, 197)
femmesh.addNode(6916.0, 500.0, 500.0, 198)
femmesh.addNode(2184.0, 500.0, 500.0, 199)
femmesh.addNode(2548.0, 500.0, 500.0, 200)
femmesh.addNode(2912.0, 500.0, 500.0, 201)
femmesh.addNode(1820.0, 500.0, 500.0, 202)
femmesh.addNode(7640.0, 750.0, 250.0, 203)
femmesh.addNode(7640.0, 750.0, 750.0, 204)
femmesh.addNode(7280.0, 500.0, 500.0, 205)
femmesh.addNode(7640.0, 250.0, 250.0, 206)
femmesh.addNode(5460.0, 500.0, 500.0, 207)
femmesh.addNode(5096.0, 500.0, 500.0, 208)
femmesh.addNode(6188.0, 500.0, 500.0, 209)
femmesh.addNode(5824.0, 500.0, 500.0, 210)
femmesh.addNode(364.0, 750.0, 250.0, 211)
femmesh.addNode(364.0, 750.0, 750.0, 212)
femmesh.addNode(364.0, 250.0, 250.0, 213)
femmesh.addNode(1092.0, 500.0, 500.0, 214)
femmesh.addNode(728.0, 500.0, 500.0, 215)
femmesh.addNode(364.0, 250.0, 750.0, 216)
femmesh.addNode(4549.99999989, 250.000000543, 249.9999993, 217)
femmesh.addNode(4549.99999989, 750.000000543, 249.9999993, 218)
femmesh.addNode(4549.99999989, 750.000000543, 749.9999993, 219)
femmesh.addNode(4368.0, 500.0, 500.0, 220)
femmesh.addNode(4549.99999989, 250.000000543, 749.9999993, 221)
femmesh.addNode(4913.99999989, 250.000000543, 749.9999993, 222)
femmesh.addNode(4913.99999989, 750.000000543, 749.9999993, 223)
femmesh.addNode(3276.0, 500.0, 500.0, 224)
femmesh.addNode(3640.0, 500.0, 500.0, 225)
femmesh.addNode(4004.0, 500.0, 500.0, 226)
femmesh.addNode(4913.99999989, 750.000000543, 249.9999993, 227)
femmesh.addNode(4913.99999989, 250.000000543, 249.9999993, 228)

# elements
femmesh.addVolume([40, 19, 10, 20, 168, 106, 196, 171, 66, 107], 149)
femmesh.addVolume([10, 31, 30, 40, 150, 79, 149, 196, 128, 129], 150)
femmesh.addVolume([38, 17, 18, 47, 163, 62, 166, 140, 197, 198], 151)
femmesh.addVolume([32, 41, 11, 12, 130, 199, 152, 165, 200, 56], 152)
femmesh.addVolume([12, 32, 41, 42, 165, 130, 200, 201, 143, 92], 153)
femmesh.addVolume([42, 21, 12, 22, 172, 110, 201, 185, 68, 123], 154)
femmesh.addVolume([10, 31, 40, 11, 150, 128, 196, 55, 151, 202], 155)
femmesh.addVolume([11, 12, 41, 21, 56, 200, 199, 109, 110, 173], 156)
femmesh.addVolume([20, 41, 11, 40, 170, 199, 108, 171, 91, 202], 157)
femmesh.addVolume([20, 41, 21, 11, 170, 173, 67, 108, 199, 109], 158)
femmesh.addVolume([32, 11, 41, 31, 152, 199, 130, 80, 151, 131], 159)
femmesh.addVolume([11, 10, 20, 40, 55, 107, 108, 202, 196, 171], 160)
femmesh.addVolume([38, 17, 47, 37, 163, 197, 140, 86, 162, 141], 161)
femmesh.addVolume([38, 18, 49, 48, 166, 204, 203, 145, 205, 206], 162)
femmesh.addVolume([46, 15, 45, 36, 207, 208, 96, 139, 159, 137], 163)
femmesh.addVolume([47, 16, 46, 37, 209, 210, 97, 141, 161, 138], 164)
femmesh.addVolume([18, 4, 2, 49, 122, 64, 63, 204, 189, 190], 165)
femmesh.addVolume([18, 17, 27, 47, 62, 120, 121, 198, 197, 183], 166)
femmesh.addVolume([38, 18, 48, 47, 166, 205, 145, 140, 198, 98], 167)
femmesh.addVolume([12, 23, 42, 22, 111, 175, 201, 123, 69, 185], 168)
femmesh.addVolume([26, 47, 27, 17, 180, 183, 73, 119, 197, 120], 169)
femmesh.addVolume([50, 29, 9, 6, 211, 147, 212, 195, 146, 53], 170)
femmesh.addVolume([27, 48, 18, 47, 182, 205, 121, 183, 98, 198], 171)
femmesh.addVolume([8, 7, 39, 50, 103, 89, 167, 192, 193, 213], 172)
femmesh.addVolume([40, 9, 39, 30, 214, 215, 90, 129, 148, 126], 173)
femmesh.addVolume([42, 21, 41, 12, 172, 173, 92, 201, 110, 200], 174)
femmesh.addVolume([50, 9, 29, 39, 212, 147, 211, 213, 215, 127], 175)
femmesh.addVolume([29, 7, 50, 39, 125, 193, 211, 127, 89, 213], 176)
femmesh.addVolume([31, 11, 41, 40, 151, 199, 131, 128, 202, 91], 177)
femmesh.addVolume([47, 16, 37, 17, 209, 161, 141, 197, 61, 162], 178)
femmesh.addVolume([40, 9, 30, 10, 214, 148, 129, 196, 54, 149], 179)
femmesh.addVolume([2, 38, 49, 1, 164, 203, 190, 100, 87, 191], 180)
femmesh.addVolume([2, 38, 18, 49, 164, 166, 63, 190, 203, 204], 181)
femmesh.addVolume([48, 49, 38, 3, 206, 203, 145, 99, 188, 142], 182)
femmesh.addVolume([38, 49, 1, 3, 203, 191, 87, 142, 188, 88], 183)
femmesh.addVolume([49, 4, 3, 48, 189, 102, 188, 206, 184, 99], 184)
femmesh.addVolume([28, 48, 4, 18, 187, 184, 75, 124, 205, 122], 185)
femmesh.addVolume([49, 18, 4, 48, 204, 122, 189, 206, 205, 184], 186)
femmesh.addVolume([7, 50, 5, 29, 193, 194, 76, 125, 211, 77], 187)
femmesh.addVolume([50, 6, 5, 29, 195, 101, 194, 211, 146, 77], 188)
femmesh.addVolume([50, 9, 19, 6, 212, 105, 216, 195, 53, 104], 189)
femmesh.addVolume([50, 19, 9, 39, 216, 105, 212, 213, 169, 215], 190)
femmesh.addVolume([50, 19, 8, 6, 216, 65, 192, 195, 104, 52], 191)
femmesh.addVolume([40, 9, 10, 19, 214, 54, 196, 168, 105, 106], 192)
femmesh.addVolume([51, 44, 34, 14, 217, 144, 218, 219, 220, 156], 193)
femmesh.addVolume([51, 24, 44, 14, 221, 186, 217, 219, 114, 220], 194)
femmesh.addVolume([25, 15, 24, 51, 116, 115, 71, 222, 223, 221], 195)
femmesh.addVolume([43, 12, 32, 13, 224, 165, 133, 225, 57, 153], 196)
femmesh.addVolume([43, 12, 23, 42, 224, 111, 174, 93, 201, 175], 197)
femmesh.addVolume([43, 12, 13, 23, 224, 57, 225, 174, 111, 112], 198)
femmesh.addVolume([43, 12, 42, 32, 224, 201, 93, 133, 165, 143], 199)
femmesh.addVolume([34, 13, 14, 44, 155, 58, 156, 144, 226, 220], 200)
femmesh.addVolume([14, 24, 15, 51, 114, 115, 59, 219, 221, 223], 201)
femmesh.addVolume([23, 24, 14, 44, 70, 114, 113, 176, 186, 220], 202)
femmesh.addVolume([33, 32, 13, 43, 81, 153, 154, 132, 133, 225], 203)
femmesh.addVolume([34, 33, 13, 43, 82, 154, 155, 134, 132, 225], 204)
femmesh.addVolume([35, 14, 15, 51, 157, 59, 158, 227, 219, 223], 205)
femmesh.addVolume([25, 45, 15, 51, 177, 208, 116, 222, 228, 223], 206)
femmesh.addVolume([44, 43, 13, 23, 94, 225, 226, 176, 174, 112], 207)
femmesh.addVolume([35, 34, 14, 51, 83, 156, 157, 227, 218, 219], 208)
femmesh.addVolume([46, 15, 36, 16, 207, 159, 139, 210, 60, 160], 209)
femmesh.addVolume([36, 35, 15, 45, 84, 158, 159, 137, 135, 208], 210)
femmesh.addVolume([37, 36, 16, 46, 85, 160, 161, 138, 139, 210], 211)
femmesh.addVolume([25, 26, 16, 46, 72, 118, 117, 179, 181, 210], 212)
femmesh.addVolume([47, 16, 17, 26, 209, 61, 197, 180, 118, 119], 213)
femmesh.addVolume([47, 16, 26, 46, 209, 118, 180, 97, 210, 181], 214)
femmesh.addVolume([27, 28, 18, 48, 74, 124, 121, 182, 187, 205], 215)
femmesh.addVolume([35, 34, 51, 45, 83, 218, 227, 135, 136, 228], 216)
femmesh.addVolume([13, 14, 44, 23, 58, 220, 226, 112, 113, 176], 217)
femmesh.addVolume([44, 25, 24, 51, 178, 71, 186, 217, 222, 221], 218)
femmesh.addVolume([44, 45, 25, 51, 95, 177, 178, 217, 228, 222], 219)
femmesh.addVolume([46, 15, 16, 25, 207, 60, 210, 179, 116, 117], 220)
femmesh.addVolume([46, 15, 25, 45, 207, 116, 179, 96, 208, 177], 221)
femmesh.addVolume([50, 8, 19, 39, 192, 65, 216, 213, 167, 169], 222)
femmesh.addVolume([35, 51, 15, 45, 227, 223, 158, 135, 228, 208], 223)
femmesh.addVolume([34, 44, 43, 13, 144, 94, 134, 155, 226, 225], 224)
femmesh.addVolume([51, 44, 45, 34, 217, 95, 228, 218, 144, 136], 225)
femmesh.addVolume([9, 29, 39, 30, 147, 127, 215, 148, 78, 126], 226)
femmesh.addVolume([40, 9, 19, 39, 214, 105, 168, 90, 215, 169], 227)

# add it to the analysis
femmesh_obj = doc.addObject('Fem::FemMeshObject', 'Box_Mesh')
femmesh_obj.FemMesh = femmesh
analysis_object.addObject(femmesh_obj)

FEM mesh (gmsh)

femmesh_obj = ObjectsFem.makeMeshGmsh(doc, box_obj.Name + "_Mesh")
femmesh_obj.Shape = box_obj

doc.recompute()

from femmesh.gmshtools import GmshTools as gt
gmsh_mesh = gt(femmesh_obj)
error = gmsh_mesh.create_mesh()
print(error)

analysis_object.addObject(femmesh_obj)

FEM mesh (netgen)

mesh = doc.addObject('Fem::FemMeshShapeNetgenObject', 'FEMMeshNetgen')
mesh.Shape = box_obj
mesh.MaxSize = 1000
mesh.Fineness = "Moderate"
mesh.Optimize = True
mesh.SecondOrder = True
doc.recompute()

analysis_object.addObject(mesh)

Ricalcolo

# recompute
doc.recompute()

###

Eseguire l'analisi

Per eseguire l'analisi con Python, è necessario creare un'istanza del modulo ccxtools. Una volta che questa istanza è stata creata, ci sono due modi per eseguire l'analisi:.

Eseguire tutti i processi contemporaneamente (vedere la sottostante sezione "Tutto in uno")
Eseguire i processi uno dopo l'altro (vedere la sottostante sezione "Passo a passo")

Se nel documento è presente una sola analisi e un solo risolutore nell'analisi, non è necessario passare alcun oggetto a fea init. Il metodo init della classe fea attiverà l'analisi se la GUI è attiva.

L'attivazione di un'analisi utilizzando Python funziona in questo modo:

# activating analysis
import FemGui
FemGui.setActiveAnalysis(doc.Analysis)

###

Eseguire l'analisi tutto in uno

# run the analysis all in one
from femtools import ccxtools
fea = ccxtools.FemToolsCcx()
fea.purge_results()
fea.run()

###

Passo a passo

# run the analysis step by step
from femtools import ccxtools
fea = ccxtools.FemToolsCcx()
fea.update_objects()
fea.setup_working_dir()
fea.setup_ccx()
message = fea.check_prerequisites()
if not message:
    fea.purge_results()
    fea.write_inp_file()
    # on error at inp file writing, the inp file path "" was returned (even if the file was written)
    # if we would write the inp file anyway, we need to again set it manually
    # fea.inp_file_name = '/tmp/FEMWB/FEMMeshGmsh.inp'
    fea.ccx_run()
    fea.load_results()
else:
    FreeCAD.Console.PrintError("Houston, we have a problem! {}\n".format(message))  # in Report View
    print("Houston, we have a problem! {}\n".format(message))  # in Python Console

###

Mostrare i risultati

# show some results
for m in analysis_object.Group:
    if m.isDerivedFrom('Fem::FemResultObject'):
        result_object = m
        break

femmesh_obj.ViewObject.setNodeDisplacementByVectors(result_object.NodeNumbers, result_object.DisplacementVectors)
femmesh_obj.ViewObject.applyDisplacement(10)

###

Informazioni aggiuntive

Script FEM per oggetti mesh

Netgen

Uno script per oggetti mesh Netgen è stato provato in "Parametrized FEM study" (discussione del forum secondario FEM di FreeCAD), ma presenta alcune limitazioni.

GMSH

Al contrario l'oggetto mesh GMSH supporta pienamente lo script Python. Vedere nel forum le discussioni:

Scripting multiple analysis

Script per analisi multipla

Vedere nel forum il post: http://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=19549#p151385

Scripting results

Standard FreeCAD result object

Script per i risultati

Vedere nel forum i post:

https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=34048&p=289519#p289519 → scale factor in standard result object
http://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=4677&start=20#p148982
http://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=4677&start=30#p149043
http://forum.freecad.org/viewtopic.php?t=18415#p144028
https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=31123&p=258761#p258761 → colorare solo un elemento
https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=41951&p=357687#p357685 → resettare tutti i risultati, mostrare la grandezza dello spostamento colorato

Vtk result object

Oggetto del risultato Vtk

Vedere il post nel forum:

https://forum.freecad.org/viewtopic.php?f=18&t=47227#p405406

Console mode

Modalità console

La scrittura del file di input in modalità console di FreeCAD (senza Gui) può essere eseguita in modalità test. A questo proposito vedere questo post nel forum per maggiori dettagli e sperimentazione.

Appendix

Appendice

Divertitevi! Inoltre, se avete commenti o miglioramenti, non esitate a partecipare al sottoforum FEM di FreeCAD.

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Introduzione

Requirements

Requisiti

Iniziamo

Il nuovo documento e la parte da analizzare

New document and the part to analyze

Analisi e analisi degli oggetti

FEM mesh (manual)

Mesh FEM

FEM mesh (gmsh)

FEM mesh (netgen)

Ricalcolo

Eseguire l'analisi

Eseguire l'analisi tutto in uno

Passo a passo

Mostrare i risultati

Informazioni aggiuntive

Script FEM per oggetti mesh

Netgen

Netgen

GMSH

GMSH

Scripting multiple analysis

Script per analisi multipla

Scripting results

Standard FreeCAD result object

Script per i risultati

Vtk result object

Oggetto del risultato Vtk

Console mode

Modalità console

Appendix

Appendice