FEM tutorial/fr

Tutoriel
Tutoriel
Analyse d’éléments finis
Niveau
Débutant
Temps d'exécution estimé
10 minutes + temps d'exécution
Auteur
Drei
Version de FreeCAD
0.16.6700 ou plus
Fichier(s) exemple(s)
Contents 1 Tutoriel 2 Introduction 3 Équipements 4 Procédure 4.1 Modeling 4.2 Créer l'analyse 4.2.1 Netgen 4.2.2 GMSH 4.3 Contraintes et forces 4.4 Préparation finale 4.5 Exécution du solveur 4.5.1 Procédure régulière 4.5.2 Procédure rapide 4.6 Analyse des résultats

Introduction

Ce tutoriel est une présentation d'utilisation destiné au lecteur le flux de travail sur base de l'atelier FEM Workbench, ainsi que la plupart des outils disponibles pour effectuer une analyse statique d’éléments finis.

Équipements

• FreeCAD version 0.16.6700 ou plus
• Il faut que Netgen et/ou GMSH soient installés sur votre système
• Dans le cas où GMSH est installé, il est recommandé d'installer la macro de psicofil
• Calculix doit être aussi installé sur votre système
• L'utilisateur doit avoir les connaissances de base concernant l'utilisation des ateliers Part et PartDesign

Procédure

Modeling

Dans cet exemple, un cube est utilisé pour l'étude, mais tous les modèles créés avec les ateliers Part ou PartDesign peuvent être utilisés.

1. Créez un nouveau document
2. Activez l'atelier Part Workbench
3. Créez un Cube
4. Changer ses Dimensions selon les valeurs suivantes :
   1. Height (hauteur) : 1.000 mm
   2. Length (longueur) : 8.000 mm
   3. Width (largeur) : 1.000 mm

Maintenant, nous avons un modèle avec lequel nous pouvons travailler.

Créer l'analyse

Netgen

1. Sélectionner le modèle
2. Cliquer sur Nouvelle analyse méchanique depuis la barre d'outils pour créer une analyse de l'objet sélectionné
3. Dans la fenêtre de dialogue du maillage, cliquer sur OK

Vous pouvez également faire glisser et déposer un maillage pour une analyse mécanique d'un objet qui ne possède pas de maillage au sein de l'arborescence.

GMSH

L'utilisation de la macro de psicofil's est recommandée et est utilisée pour cet exemple.

1. Activer la macro
2. Sélectionner l'objet à analyser, dans cet exemple notre cube
3. Cochez la case Create Mechanical Analysis from mesh
4. Valider en cliquant sur le bouton OK

Nous avons maintenant créé un maillage de notre objet et nous sommes prêt à ajouter des contraintes et des forces.

Contraintes et forces

1. Masquer le maillage depuis l'arborescence.
2. Afficher le modèle original
3. Sélectionner Créer une contrainte FEM fixe
4. Sélectionner la face arrière du Cube (face sur l'axe YZ) puis cliquer OK
5. Sélectionner Créer une contrainte de force FEM
6. Sélectionner la face avant du Cube (la face parallèle à la face arrière) puis définir la valeur Area load à 9000000.00
7. Définir la Direction à -Z en sélectionnant une des arêtes de face parallèles à cette direction.
8. Cliquer OK

Nous venons d'établir les restrictions et les forces pour notre étude statique.

Préparation finale

1. Sélectionner Mechanical material... puis choisir Calculix comme matériau
2. Cliquer sur OK

Exécution du solveur

Procédure régulière

1. Sélectionner l'objet solveur contenu dans l'Analyse mécanique
2. Sélectionner Start calculation depuis le menu
3. Sélectionner Write Calculix Input File
4. Sélectionner Run Calculix
5. Cliquer sur Fermer

Procédure rapide

1. Sélectionner l'ojet solveur contenu dans l'Analyse mécanique
2. Cliquer sur Analyse rapide.

Analyse des résultats

1. Depuis l'arborescence de l'objet, sélectionner l'objet Results
2. Sélectionner Afficher le résultat
3. Choisir parmi les différents types de résultats à visualiser
4. Le curseur en bas du panneau peut être utilisé pour altérer la visualisation du maillage. Cela permet de visualiser la déformation subie par l'objet ; gardez en tête qu'il s'agit d'une approximation.
5. Pour supprimer les résultats, sélectionner Purger les résultats

Nous avons complété la procédure de base du Module FEM.