FEM FrontISTR Workbench/de

Einleitung

Der FEM Arbeitsbereich FrontISTR ist ein FreeCAD-Addon, das FrontISTR ermöglicht, ein Open-Source-Programm für die nichtlineare Strukturanalyse mit groß angelegten parallelen FEM-Berechnungen.

Beabsichtigter Arbeitsablauf

1. Ein Analysemodell mit dem FEM-Modul einrichten (auf die gleiche Weise wie in CalculiX).
2. Zum Arbeitsbereich FrontISTR wechseln und ein FrontISTR-Löser-Objekt erstellen, indem man auf die Schaltfläche in der Symbolleiste klickt.
3. Doppelklick auf das Löser-Objekt im Dokumentbaum um das Arbeitsverzeichnis festzulegen.
4. Auf die Schaltfläche Eingabedatei schreiben klicken
5. Auf die Schaltfläche FrontISTR ausführen klicken
6. Die FISTR_Results für die Nachbearbeitung überprüfen.

Funktionen

• Statische Analyse, Elementprüfung
• Geometrische lineare/nichtlineare Analyse
• Elemente: Tetraeder 1. und 2. Ordnung
• Lasten: mechanische konzentrierte und verteilte Lasten, Schwerkraft
• Randbedingungen: feste Punkte oder Verschiebung
• Schrittsteuerung: automatische Zeitinkrementierung und -verkürzung
• Lineare Gleichungslöser
  • iterativ
    • Vorkonditionierer: AMG, SSOR, Diagonal, ILU(k)(k=0,1,2)
    • Methode: CG, BiCGSTAB, GMRES, GPBiCG
  • direkt: MUMPS
• Ausgabedateiformat: AVS, VTK (ParaView erforderlich)

Zukünftig unterstützte Funktionen

• Analyse: Wärmeübertragung, dynamisch, Eigenfrequenz
• Materialien (mechanisch): elastoplastisch, hyperelastisch, Kriechen, viskoelastisch
• Kontakt
• MPC(TIE)
• Elemente: Prisma, Hexa, Balken, Schale, Fachwerk usw.

Begrenzungen

• FISTR_Results enthält nur Ergebnisse für Oberflächen. Wenn man die Ergebnisse für das Innere benötigt, ändert man das Ausgabe-Dateiformat in VTK und visualisiert die Ergebnisse mit ParaView.
• Der FEM Arbeitsbereich FrontISTR unterstützt noch keine thermischen Analysen. FISTR selbst kann thermische Analysen durchführen, und die Unterstützung hierfür ist in naher Zukunft geplant.
• Mechanische Analysen mit verschiedenen Materialien im Modell sind noch nicht möglich.

Benchmark-Ergebnisse

Siehe https://github.com/FrontISTR/FEM_FrontISTR/tree/master/sample/benchmarks.

Installation

Addon-Manager

FEM_FrontISTR kann einfach über den FreeCAD- Addon-Manager aus dem Menü Werkzeuge → Addon-Manager installiert werden. FEM_FrontISTR befindet sich in aktiver Entwicklung und wird regelmäßig um neue Funktionen erweitert. Daher sollte es regelmäßig über das Menü aktualisiert werden. Werkzeuge → Addon-Manager. Der FEM_FrontISTR-Code wird gehostet und entwickelt auf GitHub.

Handbuch

Siehe Wie man zusätzliche Arbeitsbereiche installiert.

Voraussetzungen

• FreeCAD 0.19 oder neuer
• ParaView (optional)

Installation des Lösers FrontISTR

Die FrontISTR-Binärdateien werden beim ersten Start automatisch heruntergeladen und installiert. Wenn der Download nicht funktioniert, führen man die folgenden Schritte aus, um den Löser zu installieren.

Windows

1. Download FrontISTR-latest.zip
2. Verzeichnis FEM_FrontISTR/bin erzeugen
3. FrontISTR-latest.zip entpacken und alle Dateien im Verzeichnis FEM_FrontISTR/bin ablegen.

Linux

In Bearbeitung

Mac

In Bearbeitung

Werkzeuge

• Löser FrontISTR Standard: Erstellt einen neuen FrontISTR-Löser für diese Analyse..

Referenzen

• Autor: kinagaki rigarashi
• Quellcode: Github.com
• FreeCAD-Forum: 58019
• Tutorials: https://frontistr-commons.gitlab.io/FEM_FrontISTR/en/
• FrontISTR-Löser-Dokumentation: https://manual.frontistr.com/en/
• Fehler melden: Bitte melde Fehler unter Github.com