FEM SolverElmer/it

Risolutore Elmer

Posizione nel menu
Solve → Risolutore Elmer
Ambiente
FEM
Avvio veloce
Nessuno
Introdotto nella versione
-
Vedere anche
Risolutore Calculix, Risolutore Z88, Tutorial FEM

Descrizione

Elmer è un software di simulazione multifisica open source sviluppato principalmente da CSC - IT Center for Science (CSC). Lo sviluppo di Elmer è stato avviato nel 1995 in collaborazione con università, istituti di ricerca e industria finlandesi. Dopo la sua pubblicazione open source nel 2005, l'uso e lo sviluppo di Elmer sono diventati internazionali.

Elmer include modelli fisici di dinamica dei fluidi, meccanica strutturale, elettromagnetica, trasferimento di calore e acustica, per esempio. Questi sono descritti da equazioni alle derivate parziali che Elmer risolve con il metodo degli elementi finiti (FEM). https://www.csc.fi/web/elmer

La creazione dell'oggetto SolverElmer nel contenitore Analysis in FreeCAD, dà accesso alle equazioni di Elmer per analisi semplici o multifisiche.

Poiché FreeCAD ha già un'ampia integrazione di Calculix e Z88 come solutori per analisi meccaniche e termo-meccaniche, Elmer sarà preferito per la fluidodinamica computazionale (CFD), il calore, l'elettrostatica, la magnetostatica e le forze elettriche. Può anche essere utilizzato per la FEA meccanica tramite l'equazione di elasticità o qualsiasi combinazione delle suddette equazioni.

Installazione

Elmer requires two components to be interfaced with FreeCAD:

There are standalone programs for both of these applications but their installation and usage are beyond the scope of the FreeCAD integration.

  1. Download and install the version best suited to your Operating System (Windows or Linux). It is recommended to install the mpi version to get multi-core support (introduced in version 0.21).
  2. In FreeCAD go to Edit → Preferences → FEM → Elmer
  3. In the FEM preferences set the correct path for both ElmerGrid and ElmerSolver, or version 0.21 and above: set the path for ElmerSolver_mpi instead of ElmerSolver to make Elmer use all available CPU cores.
    Elmer Tab in FEM Preferences

    Elmer preferences dialog menu showing fields to locate important Elmer binaries on Windows OS

You are ready to use Elmer in FreeCAD.

version 0.19 and below: Now start FreeCAD and change the units scheme to MKS in the preferences. See Notes.

Utilizzo

  1. Switch to the FEM Workbench
  2. Create an Analysis container by pressing the icon.
  3. Create a FEM Solver for Elmer, by pressing the icon.
    • Note: A successful analysis will require at least a Model (2D or 3D), a Material (Fluid or Solid), a Mesh, Equations and Boundary conditions

    Example of a tree view once a Solver for Elmer is activated

  4. Edit the parameters for the solver in the Property editor Data tab of the SolverElmer object in the model tree view
  5. Double-click on the SolverElmer object to prepare an analysis run

    Dialog box to run an Elmer analysis

  6. Select the path to write the analysis in by clicking ...
  7. Click Write to write the case files in the directory selected previously
  8. Click Run to start the analysis

Equations

  1. Click on the SolverElmer object in the model tree view
  2. Select one or several of the available equations:

Solver Settings

Visualization

The Elmer solver results are output in result pipeline objects. (Result objects are not possible.)

introduced in version 0.21:

For transient analyses you get a result pipeline for every output time step. To edit all of them at once, select them in the tree view and set the parameters in the property editor. To make animations of the temporal progression, the best method is currently to:

The result is an animation like this:

Notes

Documentazione

The following link gives access to the full documentation for Elmer. This includes the manuals as well as tutorials. Note that documentation and files appended with "gui" generally concern the usage of the Elmer GUI and not the FreeCAD implementation of Elmer.