FEM tutorial/es

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Tutorial
Tema
Análisis de Elemento Finito
Nivel
Principiante
Tiempo para completar
10 minutos + tiempo del Solver
Autores
Drei
Versión de FreeCAD
0.16 o superior
Archivos de ejemplos
Ver también
None

Introduction

Introducción

Este tutorial tiene como propósito el introducir al lector a la forma de trabajo básica del módulo FEM, así como a la mayoría de las herramientas disponibles para realizar un análisis estático.

Requirements

Requisitos

  • FreeCAD versión 0.16 superior
  • Netgen y/o GMSH está instalado en el sistema
  • Para el caso de GMSH, se recomienda instalar el macro de psicofil's macro
  • Calculix está instalado en el sistema
  • El lector tiene el conocimiento básico para utilizar los módulo Part y PartDesign

Procedimiento

Modeling

Modelado

En este ejemplo un Cubo es utilizado como objeto de estudio, pero modelos creados en los bancos de trabajo Parte y Diseño de Parte pueden ser utilizados en su lugar.

  1. Crear un nuevo documento
  2. Activar el módulo Part
  3. Crear un Cubo
  4. Cambiar sus Dimensiones a las siguientes:
    1. Altura: 1.000 mm
    2. Longitud: 8.000 mm
    3. Ancho: 1.000 mm

Ahora tenemos un modelo con el que se puede trabajar.

Creating the Analysis

  1. Activate the FEM Workbench.
  2. Select the Model → Analysis container‏‎ option from the menu.

Constraints and Forces

Restricciones y Fuerzas

  1. Oculte la malla desde la Vista de Árbol
  2. Muestre el modelo original
  3. Seleccione Crear una restricción FEM fija
  4. Seleccione la cara trasera del Cubo (la cara ubicada en el plano YZ ) y dé clic en OK
  5. Seleccione Crear una restricción FEM de fuerza
  6. Seleccione la cara frontal del Cubo (la cara paralela a la cara trasera) y especifique el valor de Carga Superficial a 9000000.00
  7. Fije la Direcciónn a -Z seleccionando una de las aristas paralelas a esa dirección
  8. Clic OK

Hemos establecido las restricciones y fuerzas para nuestro estudio estático.

Material

Preparaciones finales

  1. Seleccione Material Mecánico... y seleccione Calculix como el material
  2. Clic OK

Meshing

It is recommended to make a mesh as the last step in the analysis preparations due to association to a geometry in FreeCAD. Depending on FreeCAD installation, there can be Netgen or GMSH meshers, you can use any of them.

Netgen

Creando el análisis

Netgen
  1. Seleccione el modelo
  2. Clic en Nuevo Análisis Mecánico desde el menú para crear un análisis con el objeto seleccionado
  3. En el diálogo de mallado, dé clic en OK

También es posible arrastrar y depositar una malla a un Análisis Mecánico que no contenga una malla desde la vista del árbol

GMSH

  1. Select the model
  2. FEM mesh from shape by Gmsh: Generates a finite element mesh for a model using Gmsh.
  3. In the meshing dialog, click Apply and OK.

Hemos mallado nuestro objeto y estamos listos para agregar restricciones y fuerzas.

Running the Solver

Standard Procedure

  1. Select the solver object contained in the Analysis container.
  2. Select Solver job control from the menu.
  3. Select Write .inp File.
  4. Select Run CalculiX.
  5. Click OK.

Quick Procedure

  1. Select the solver object contained in the Analysis container.
  2. Click on Run solver calculations.

Analyzing Results

  1. From the Object Tree, select the CCX_Results object.
  2. Select Show result.
  3. Choose among the different Result types to view the results.
  4. The slider at the bottom can be used to alter the mesh visualization. This allows us to visualize the deformation experienced by the object, keep in mind that this is an approximation.
  5. To remove the results select Purge results.
Comparison to previous example file

If you select the Z displacement result type, you can see that the obtained value is almost identical to the test example provided by FreeCAD. Differences may occur due to the quality of the mesh and the number of nodes it possesses.


We are now finished with the basic workflow for the FEM Workbench.

Notes


FEM

Constraints

User documentation