FEM CalculiX片持ち梁3D (FreeCAD公式ドキュメントの和訳)

Introduction

この例は、FreeCADのFEM Workbenchの単純な有限要素解析 (FEA)が、FreeCAD インターフェイスで、どのように見えるか、そして、結果を、どのように、視覚化するかを示すことを目的としています。それは、FEAを、どのように、引き起こすか、そして、荷重値と荷重方向を、どのように、変更するかを説明します。さらにまた、サンプル・ファイルは、FreeCADのインストール時に提供されるため、FEMワークベンチが、適切に設定される場合、確認する目的で実行する便利で、簡単な確認です。

Requirements

• チュートリアルの概要で指定されているFreeCADの互換バージョン。
  • [ヘルプ]→[FreeCADについて]を使用して、インストールされているFreeCADのバージョンを確認してください。
• サンプル・ファイルを読み込むために、外部ソフトウェアが、必要ありません。メッシュとジオメトリを表示し、結果を視覚化します。
• FEAを再実行するために、ソルバー・ソフトウェアCalculiXは、あなたのコンピュータが、インストールされる必要があります。おそらく、ソルバーは、すでに、FreeCADと一緒にインストールされています。ソルバーのCalculiXが、インストールされていない場合、FEMのインストール(FEM Install)を参照してください。

Set up the example file

サンプル・ファイルを読み込みます

• FreeCADを開始します。
• 開始ワークベンチが、アクティブ化されていない場合、それを読み込んで、開始ページを開きます。
• 例 "FemCalculixCantilever3D.FcStd"を開きます。

分析コンテナをアクティブ化します。

• 分析を使用するには、分析を有効にする必要があります。
• ツリー・ビュー内の、数式上で、ダブルクリックします。
• あるいは、分析を右クリックし、[分析をアクティブ化]を選択します。

分析コンテナとそのオブジェクト

結果を視覚化する

• 分析が、有効になっていることを確認してください。
• サンプル・ファイルを、再読み込みするだけではない場合、分析に、まだ、結果オブジェクトが含まれていることを確認してください。
• 結果オブジェクトを、ダブルクリックする、あるいは、それを選択し、FEMツールバーの[結果を表示]ボタンをクリックします。
• タスク・ウィンドウでは、z-変位 (z-Displacement)を選択します。それは、負のz-方向に、-86.93mmと表示されます。力は、負のz方向にもあるため、これは理にかなっています。
• 偏位を表示の下部のスライダー隣のチェック・ボックスをアクティブ化します。
• スライダーを使用してメッシュを変更し、簡単な方法で、変形を表示できます。
• さまざまな結果の種類の中から選択して、GUIで使用可能なすべての結果の種類を表示します。

結果の消去

FEAを実行する

• ツリー・ビューで、ソルバー・オブジェクトをダブルクリックします。
• ソルバー・オブジェクトの作業パネルで、静解析が、選択されていることを確認します。
• 同じタスク・ウィンドウで、[.inp fileに書き込む] をクリックします。"write completed"が出力されるまで、ログ・ウィンドウを監視します。
• [CalculiXを実行]をクリックします。これは、非常に小規模な分析であるため、実行にかかる時間は、1秒未満です。
• テキスト・ウィンドウに、"CalculiX done without error!"という緑色の文字、そして、次の行で、"loading result sets ..."が表示されます。
• エラー・メッセージが、表示されていない場合、あなたは、FreeCADでの最初のFEAが完了しました。
• タスク・ウィンドウで、[閉じる] をクリックします。
• 新しい結果オブジェクトを作成する必要があります。あなたは、すでに、結果を、どのように、視覚化するかを知っています。
• 解析チェックをトリガーする際に、no Solver binaryなどのエラー メッセージが表示される場合、FEM のインストールを確認してください。

FEAをすばやく実行する

荷重方向と荷重値を変更する

• 私たちは、これで、FEM Workbenchの基本的なワークフローが完了しました。
• あなたは、これで、2つ目のFEM チュートリアルを実行する準備が整いました。
• 私たちは、自分たちで、CalculiXの片持ち梁を作成し、その結果をビーム理論と比較します。