Базовый курс по работе в CAE Fidesys

• Обзор CAE Fidesys. Структура пакета и состав функциональных модулей. Примеры решенных промышленных задач. Виды расчетов, выполняемых в рамках анализа прочности.
  Введение в метод конечных элементов. Типы элементов, выбор порядка элемента, спектральный элемент. Модели поведения материалов и элементов конструкций. Физическая и геометрическая нелинейности, анизотропия, контакты, композиты, теплопроводность, термоупругость.
• Структура пакета CAE Fidesys. Общая структура и компоненты программы, взаимодействие между ними. Структура и логика интерфейса препроцессора. Панель команд, дерево представлений, работа с визуализацией, командная строка. Структура и логика интерфейса постпроцессора. Фильтры. Одновременная работа с несколькими файлами. Экспорт данных.
• Основные этапы конечно-элементного анализа. Основные этапы конечно-элементного анализа: работа с геометрией, построение неструктурированной сетки, задание граничных условий, задание параметров материала, выбор типа анализа, расчет, постпроцессинг, анализ на сеточную сходимость. Применяемые типы конечных элементов. Базовые элементы, типы конечных элементов, спектральные элементы.
• Процесс работы в CAE Fidesys. Препроцессор. Построение сетки. Виды сеточных элементов. Обзор процесса построения сеток. Методы генерации неструктурированных конформных сеток. Работа с блоками. Задание материала. ГУ. Механические модели: линейная упругость, физическая и геометрическая нелинейности, анизотропия, пластичность. Постпроцессор Fidesys Viewer. Визуализация, обработка и анализ результатов расчета.
• Пример расчета. Пошаговый пример решения задачи в CAE Fidesys.
• Работа с CAE Fidesys онлайн. Облачные сервисы, Fidesys Online, Sim4Design.com

‍

• Работа с геометрическими моделями. Создание, импорт и обработка геометрических моделей.
• Преобразование CAD-модели в CAE-модель. Построение расчетной модели: CAE-модель VS CAD-модель. Анализ геометрии и ее подготовка для построения сетки, исправление и упрощение.
• Анализ и исправление геометрии. Создание геометрии: восходящее построение геометрии (узлы → кривые → поверхности → объемы), построение на основе твердотельных примитивов, геометрические преобразования и булевы операции. Импорт/экспорт геометрии, обзор поддерживаемых форматов. Примеры импорта сборок.
• Обеспечение совместимости формы деталей сборок. Преобразование неконформной сетки на сборке в конформную. Работа со сборками, построение сеток на сборках.
• Виды конечно-элементных сеток и процесс их построения. Регулярные и нерегулярные сетки; автоматизация построения. Криволинейные сетки, якобиан отображения.
• Схемы построения конечно-элементных сеток. Разновидности схем для случаев 1D, 2D и 3D.
• Мастер построения сеток. Построение балочно-оболочечной модели на основе импортированной твердотельной. Срединные поверхности для оболочек.
• Подготовка к генерации гексаэдрической сетки - декомпозиция геометрии. Четырехугольные и гексаэдральные/полигональные сетки. Подготовка геометрии для построения сетки (преимущественно для Quad/Hex): разрезание, отпечатывание и слияние, декомпозиция модели.
• Управление качеством сеток. Оценка качества и сглаживание сетки. Ручное редактирование сетки. Локальное и глобальное измельчение/ улучшение сетки. Импорт/экспорт сетки, обзор поддерживаемых форматов. Генерация геометрии по сетке.
• Определение конечно-элементной модели: задание свойств элементов, граничных условий и нагрузок. Дополнение сеточной модели свойствами элементов, включая свойства материалов, граничными условиями и нагрузками.
• Самостоятльная работа №1. Геометрия и построение сеток.

• Расчет реакции конечно-элементной модели. Методы решения СЛАУ, настройки решателя.
• Постпроцессинг: визуализация, обработка и анализ результатов расчета. Фильтры, согласованные результанты, теории прочности, анимация.
• Статический расчет на прочность. Линейная упругость. Балки и оболочки, задание параметров сечения. Статический расчет на прочность. Анизотропия свойств. Ортотропный и трансверсально изотропные материалы.
• Определение собственных частот и форм колебаний. Определение спектра минимальных собственных частот, спектра в заданном интервале и в окрестности целевого значения.
• Собственные частоты и формы колебаний напряженной конструкции. Модальный анализ с учетом преднагружения.
• Расчет на потерю устойчивости. Определение критических сил и форм потери устойчивости.
• Динамический временной анализ по явной схеме. Линейная упругость. Моделирование быстро протекающих динамических процессов.
• Самостоятельная работа №2. Пластинка с отверстием: плоское напряжение и плоская деформация. Консольная балка: балочное и объемное моделирование.

• Физическая нелинейность. Динамический временной анализ по неявной схеме. Теоретические положения и пример расчета.
• Нелинейность: контактное взаимодействие. Теоретические положения и пример расчета.
• Расчет эффективных свойств композитов. Теоретические положения и пример расчета.
• Высокопроизводительные вычисления. Понятие о технологиях OpenMP и MPI, модуль Fidesys HPC, примеры.
• Использование спектральных элементов. Теоретические положения и пример расчета.
• Статические задачи теплопроводности. Расчет температурных полей в стационарной постановке.
• Динамические задачи теплопроводности. Расчет температурных полей в нестационарной постановке.
• Статические задачи термоупругости. Расчет температурных деформаций в стационарной постановке.
• Динамические задачи термоупругости. Расчет температурных деформаций в нестационарной постановке.
• Задачи термоупругой устойчивости. Анализ линейной потери устойчивости в результате нагрева.
• Самостоятельная работы №3 и №4. Задача Ламе. Расчет собственных частот (сравнение элементов, включая спектральные элементы).

• Построение геометрии и генерация сеток с помощью языка команд. Автоматизация и программирование в препроцессоре с использованием консольных команд и APREPRO: язык команд препроцессора; работа с файлами журналов; селекторы; функции; параметризация команд; контроль выполнения; модули; именование и группировка.
• Автоматизация расчетов с помощью сценариев, интерфейсы. Описание и примеры скриптов, интерфейсы с другими CAD-системами. Автоматизация и программирование на Python: краткое введение в Python; API препроцессора, работа с препроцессингом; выгрузка данных расчета; проведение расчета; работа с результатами.
• Условия использования. Лицензирование. Виды лицензий, технические детали использования. Коммерческие условия.
• Самостоятельная работа №5. Построение модели с помощью скрипта.