ЧАСТЬ 1: ОСНОВЫ РАБОТЫ С ГЕОМЕТРИЕЙ

‍

‍

Подготовка CAD-геометрии к разбиению на конечные элементы - важный этап при выполнении любых расчетов методом конечных элементов. Мы покажем как максимально эффективно использовать возможности Femap при работе с геометрическими объектами.

1-1 Общие принципы конечно-элементного моделирования в Femap. Определение метода конечных элементов. Описание состава FEA-модели. Последовательность конечно-элементного моделирования в Femap. Объекты модели и команды Femap. Обзор интерфейса Femap. Единицы измерения. Форматы файлов. Настройки Femap. Лицензирование Femap.

1-2 Обзор пользовательского интерфейса Femap. Создание пользовательских окон Femap Layout. Графические окна. Доступ к командам Femap. Панели инструментов, команды и горячие клавиши. Параметры отображения объектов. Интегрированная справочная система.

1-3 Режимы отображения объектов и работа с видами. Режимы отображения модели. Динамический просмотр. Панель ориентации модели в пространстве. Отображение объектов. Интерактивная подсветка объектов Femap. Панель инструментов Draw/Erase. Панель инструментов View. Горячие клавиши.

1-4 Обзор инструментов для работы с геометрией. Типы геометрических объектов в Femap. Геометрическое ядро Parasolid. Импорт геометрии. Инструменты создания и редактирования геометрии. Серединные поверхности.

1-5 Создание и редактирование 2D геометрии. Рабочая плоскость Workplane. Создание и редактирование эскизов.

1-6 Создание и редактирование 3D геометрии. Очистка геометрии Solid Cleanup. Подготовки геометрии к разбиению на КЭ. Создание и редактирование поверхностей. Создание и редактирование твердотельной геометрии.

1-7 Серединные поверхности. Создание серединных поверхностей в Femap в ручном и автоматическом режимах. Редактирование серединных поверхностей.

1-8 Создание материалов. Выбор модели материала. Типы поддерживаемых материалов в Femap. «Другие» типы материалов. Нелинейные модели материалов. Редактирование материалов. Создание библиотеки материалов. Использование функций для задания свойств материала.

1-9 Обзор основных типов конечных элементов. Типы элементов в Femap. Свойства элементов Property. Редактирование свойств.

‍

 ЧАСТЬ 2: ОСНОВЫ РАБОТЫ С СЕТКОЙ

‍

‍

Аппроксимация геометрии конечными элементами, как правило, самый трудоемкий процесс. Качество сетки и адекватные граничные условия – это основные критерий точности выполненного расчета.

 2-1 Обзор инструментов для работы с сеткой. Общие рекомендации по созданию конечно-элементной сетки. Построение сетки по геометрии. Построение сетки без геометрии. Режимы отображения сетки. Редактирование сетки. Системы координат. Ассоциативность сетки с геометрией.

2-2 1D сетка. Элементы управления и контроля 1D сетки. Обзор элементов типа Beam, Bar, Rod, Spring/Damper, DOF Spring, Gap, Plot Only. Настройки отображения балочных конечных элементов. Элементы типа Rigid (RBE1,2,3). Команды Mesh > Connect. Объединение узлов.

2-3 2D сетка. Элементы управления 2D сеткой. Параметры размера сетки в диалоговом окне Automatic Mesh Sizing. Параметры отображения 2D элементов. Автоматическое назначение толщины и смещений пластинчатых конечных элементов. Сварные соединения между пластинчатыми элементами.

2-4 3D сетка. Подготовка геометрии к аппроксимации Mesh> Geometry Preparation. Настройка параметров сеточного генератора для твердотельных объектов геометрии. Построение гексаэдральной сетки. Ассоциативность с геометрией.

2-5 Инструменты Meshing Toolbox. Полный обзор панелей инструментов Entity Locator, Feature Suppression, Feature Removal, Feature Editing, Geometry Editing, Combined / Composite Curves, Combined / Boundary Surfaces, Mesh Sizing, Mesh Surface, Mesh Locate, Mesh Quality

2-6 Закрепления. Наборы закреплений Constraint Sets. Узловые закрепления Nodal Constraints. Закрепления на геометрии Geometry Constraints.  Ненулевые закрепления Enforced Motion using “NonZero” constraints. Уравнения ограничений Constraint Equations.

2-7 Нагрузки. Наборы нагрузок. Объемные нагрузки. Узловые и элементарные нагрузки. Задание нагрузок с использованием функций и данных на поверхности Data Surface.

ЧАСТЬ 3: ПОСТПРОЦЕССОР

‍

‍

Эффективное использование инструментов анализа результатов расчета позволяет подробно верифицировать конечно-элементную модель. Femap - мировой лидер по постпроцессингу среди подобных программных комплексов.

‍3-1 Визуализация модели. Видимость геометрии, материалов, свойств и слоев. Визуализация через Model Contour Data. Диалоговое окно Visibility. Сравнение групп и слоев. Слои. Группы. Опции просмотра.

3-2 Постпроцессор Femap. Отображение результатов. Классическая обработка результатов через Post Data. Панель инструментов PostProcessing Toolbox. Диалоговое окно View Select. Выбор данных для обработки результатов. Параметры отображения контура. Преобразование данных. Расширенный балочный постпроцессор Beam Cross Section.

3-3 Панель инструментов Freebody. Режимы визуализации внутренних усилий в узлах конечных элементов: Freebody Only, Interface Load, Section Cut.

3-4 Построение графиков в Femap. Менеджер управления наборами результатов Chart Manager. Создание наборов результатов Vector vs. Entity, Vector vs. Set, Vector vs. Vector, Expand Complex, Function.

3-5 Работа со сборками: способы объединения моделей. Импорт файлов MSC Nastran, Ansys, Abaqus, LS-DYNA, Marc. Нейтральные файлы Femap. Панель инструментов Select. Объединение моделей командой File> Merge.

3-6 Верификация модели. Критерии качества конечных элементов. Анализ сеточной сходимости. Ошибка осреднения узловых значений. Разбор параметров Contour Option.

3-7 Работа со сборками: типы контактов в Femap. Способы соединения различных типов конечных элементов в Femap. Соединения типа Contact и Glued. Настройки контактных соединений. Автоматическое создание контактных пар. Моделирование болтовых соединений.

Руководства пользователя и стандартная документация, поставляемая вместе CAE-комплексами, как правило, не разрабатывается в виде поэтапной системы обучения, а носит справочно-информационный характер. Как показывает мировой опыт, лучшим помощником при внедрении высокоуровневых CAE-систем на предприятии является специализированный CAE-интегратор, обладающий разносторонним опытом практического использования и внедрения CAE-систем, являющийся одновременно и авторизованной фирмой-разработчиком, партнером и учебным центром. Как правило, компания — CAE-интегратор хорошо знает специфику потребностей своего заказчика, поскольку часто привлекается им для консультаций по детальной проработке применимости CAE-технологий для решения конкретных задач, стоящих перед предприятием, составления рекомендаций и технико-коммерческих предложений.