FEM CalculiX/de

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Einleitung

Diese Seite sammelt Informationen über den CalculiX Finite-Elemente-Solver, den Standard-Solver im Arbeitsbereich FEM für strukturelle und thermo-mechanische Analysen. Abhängig vom Betriebssystem, mit dem Sie arbeiten, müssen Sie CalculiX installieren, bevor Sie Ihre erste Simulation durchführen. Siehe dazu FEM Install.

Der Solver ist in der Lage, lineare und nicht-lineare Berechnungen für statische, dynamische und thermische Probleme durchzuführen. Der Solver arbeitet mit einer Abaqus-ähnlichen Eingabedatei (.inp), was bedeutet, dass er mit verschiedenen Präprozessoren verwendet werden kann, die dieses Format unterstützen. Das Programm enthält einen eigenen grafischen Präprozessor, der jedoch nicht von FreeCAD verwendet wird, sondern nur vom Solver selbst.

CalculiX ist so konzipiert, dass es auf Unix-Plattformen wie Linux und Irix-Computern, aber auch auf Windows läuft. CalculiX wurde von Ingenieuren der MTU Aero Engines, München, Deutschland, entwickelt, um sie bei der Konstruktion von Maschinen wie Düsenturbinen zu unterstützen. Die Software wird derzeit unter den Bedingungen der GPL Version 2 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

Integration in FreeCAD

Die Interaktion zwischen dem Arbeitsbereich FEM und CalculiX erfolgt durch das Schreiben und Lesen von Textdateien. Die Reihenfolge der Operationen ist wie folgt:

  1. Es wird eine CalculiX-Eingabedatei mit den für die Simulation erforderlichen Details erstellt.
  2. Der CalculiX-Solver wird mit dieser Eingabedatei gestartet.
  3. Die Ausgabe des Solvers wird protokolliert.
  4. Die Ausgabedateien des Solvers werden gelesen, wenn sie verfügbar sind.

Das Werkzeug FEM Control Solver verwaltet den gesamten Prozess. Benutzerinteraktion im Prozess ist möglich.

Preprocessing-Schnittstelle

Die Eingabedatei, die CalculiX verwendet, kann bearbeitet werden bevor der Solver gestartet wird. Die in der Eingabedatei verwendeten Einheiten sind unabhängig von den in FreeCAD eingestellten Einheiten; sie sind immer Millimeter (mm) und Newton (N).

(ToDo: Überprüfen Sie dies. Was passiert mit dem Netz, wenn inch in FreeCAD verwendet wird? Als die Dichte eingeführt wurde, haben wir damit kg und s und nicht mehr N?! wie ist das?!)

Die CalculiX-Schnittstelle unterstützt die folgenden Objekte:

FEM-Elemente

Untersuchung

Materialien

Preprocessing-Schnittstelle

Die FEM Workbench lädt CalculiX-Ergebnisse in ein result-Objekt, das Folgendes enthält:

FreeCAD liest die Ergebnisse aus der Datei *.frd, die von CalculiX erstellt wurde. Wenn diese Ergebnisse mehrere Zeitschritte enthalten, wird jeder Zeitschritt in FreeCAD als ein neues Ergebnisobjekt importiert. Dasselbe Verhalten gilt für Frequenz- oder Knickanalysen mit mehreren Eigenwerten.

Die Reaktionskräfte sind in der Datei ccx_dat_file zu finden, die die Reaktionskraftkomponenten (fx, fy, fz) für jede feste Randbedingung und für jede Verschiebungsrandbedingung, die die Translationsfreiheitsgrade einschränkt, enthält.

Verwandtes


FEM

Constraints