diff --git a/src/Mod/Fem/CMakeLists.txt b/src/Mod/Fem/CMakeLists.txt index 4312a940c9..f6dfce54a2 100755 --- a/src/Mod/Fem/CMakeLists.txt +++ b/src/Mod/Fem/CMakeLists.txt @@ -51,6 +51,7 @@ SET(FemExamples_SRCS femexamples/constraint_contact_shell_shell.py femexamples/constraint_contact_solid_solid.py femexamples/constraint_section_print.py + femexamples/constraint_selfweight_cantilever.py femexamples/constraint_tie.py femexamples/examplesgui.py femexamples/manager.py @@ -77,6 +78,7 @@ SET(FemExampleMeshes_SRCS femexamples/meshes/mesh_multibodybeam_tria6.py femexamples/meshes/mesh_rc_wall_2d_tria6.py femexamples/meshes/mesh_section_print_tetra10.py + femexamples/meshes/mesh_selfweight_cantilever_tetra10.py femexamples/meshes/mesh_platewithhole_tetra10.py femexamples/meshes/mesh_thermomech_bimetall_tetra10.py femexamples/meshes/mesh_thermomech_flow1d_seg3.py diff --git a/src/Mod/Fem/femexamples/constraint_selfweight_cantilever.py b/src/Mod/Fem/femexamples/constraint_selfweight_cantilever.py new file mode 100644 index 0000000000..ee050387d0 --- /dev/null +++ b/src/Mod/Fem/femexamples/constraint_selfweight_cantilever.py @@ -0,0 +1,146 @@ +# *************************************************************************** +# * Copyright (c) 2020 Sudhanshu Dubey * +# * * +# * This file is part of the FreeCAD CAx development system. * +# * * +# * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * +# * it under the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) * +# * as published by the Free Software Foundation; either version 2 of * +# * the License, or (at your option) any later version. * +# * for detail see the LICENCE text file. * +# * * +# * This program is distributed in the hope that it will be useful, * +# * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * +# * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * +# * GNU Library General Public License for more details. * +# * * +# * You should have received a copy of the GNU Library General Public * +# * License along with this program; if not, write to the Free Software * +# * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 * +# * USA * +# * * +# *************************************************************************** + +# to run the example use: +""" +from femexamples.constraint_selfweight_cantilever import setup +setup() + +""" + +import FreeCAD + +import Fem +import ObjectsFem + + +mesh_name = "Mesh" # needs to be Mesh to work with unit tests + + +def init_doc(doc=None): + if doc is None: + doc = FreeCAD.newDocument() + return doc + + +def get_information(): + info = {"name": "Constraint Self Weight Cantilever", + "meshtype": "solid", + "meshelement": "Tet10", + "constraints": ["fixed", "self weight"], + "solvers": ["calculix", "elmer"], + "material": "solid", + "equation": "mechanical" + } + return info + + +def setup(doc=None, solvertype="ccxtools"): + # setup self weight cantilever base model + + if doc is None: + doc = init_doc() + + # geometry object + # name is important because the other method in this module use obj name + geom_obj = doc.addObject("Part::Box", "Box") + geom_obj.Height = geom_obj.Width = 1000 + geom_obj.Length = 32000 + doc.recompute() + + if FreeCAD.GuiUp: + geom_obj.ViewObject.Document.activeView().viewAxonometric() + geom_obj.ViewObject.Document.activeView().fitAll() + + # analysis + analysis = ObjectsFem.makeAnalysis(doc, "Analysis") + + # solver + if solvertype == "calculix": + solver_object = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeSolverCalculix(doc, "SolverCalculiX") + )[0] + elif solvertype == "ccxtools": + solver_object = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeSolverCalculixCcxTools(doc, "CalculiXccxTools") + )[0] + solver_object.WorkingDir = u"" + elif solvertype == "elmer": + solver_object = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeSolverElmer(doc, "SolverElmer") + )[0] + ObjectsFem.makeEquationElasticity(doc, solver_object) + else: + FreeCAD.Console.PrintWarning( + "Not known or not supported solver type: {}. " + "No solver object was created.\n".format(solvertype) + ) + if solvertype == "calculix" or solvertype == "ccxtools": + solver_object.SplitInputWriter = False + solver_object.AnalysisType = "static" + solver_object.GeometricalNonlinearity = "linear" + solver_object.ThermoMechSteadyState = False + solver_object.MatrixSolverType = "default" + solver_object.IterationsControlParameterTimeUse = False + + # material + material_object = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeMaterialSolid(doc, "FemMaterial") + )[0] + mat = material_object.Material + mat["Name"] = "CalculiX-Steel" + mat["YoungsModulus"] = "210000 MPa" + mat["PoissonRatio"] = "0.30" + mat["Density"] = "7900 kg/m^3" + material_object.Material = mat + + # fixed_constraint + fixed_constraint = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeConstraintFixed(doc, name="ConstraintFixed") + )[0] + fixed_constraint.References = [(geom_obj, "Face1")] + + # selfweight_constraint + selfweight = doc.Analysis.addObject( + ObjectsFem.makeConstraintSelfWeight(doc) + )[0] + selfweight.Gravity_z = -1.00 + + # mesh + from .meshes.mesh_selfweight_cantilever_tetra10 import create_nodes, create_elements + fem_mesh = Fem.FemMesh() + control = create_nodes(fem_mesh) + if not control: + FreeCAD.Console.PrintError("Error on creating nodes.\n") + control = create_elements(fem_mesh) + if not control: + FreeCAD.Console.PrintError("Error on creating elements.\n") + femmesh_obj = analysis.addObject( + ObjectsFem.makeMeshGmsh(doc, mesh_name) + )[0] + femmesh_obj.FemMesh = fem_mesh + femmesh_obj.Part = geom_obj + femmesh_obj.SecondOrderLinear = False + + doc.recompute() + return doc diff --git a/src/Mod/Fem/femexamples/meshes/mesh_selfweight_cantilever_tetra10.py b/src/Mod/Fem/femexamples/meshes/mesh_selfweight_cantilever_tetra10.py new file mode 100644 index 0000000000..0743ae9239 --- /dev/null +++ b/src/Mod/Fem/femexamples/meshes/mesh_selfweight_cantilever_tetra10.py @@ -0,0 +1,2107 @@ +def create_nodes(femmesh): + # nodes + femmesh.addNode(0.0, 0.0, 1000.0, 1) + femmesh.addNode(0.0, 0.0, 0.0, 2) + femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 1000.0, 3) + femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 0.0, 4) + femmesh.addNode(0.0, 0.0, 500.0, 5) + femmesh.addNode(0.0, 500.0, 1000.0, 6) + femmesh.addNode(0.0, 1000.0, 500.0, 7) + femmesh.addNode(0.0, 500.0, 0.0, 8) + femmesh.addNode(0.0, 500.0, 500.0, 9) + femmesh.addNode(0.0, 250.0, 750.0, 10) + femmesh.addNode(0.0, 250.0, 250.0, 11) + femmesh.addNode(0.0, 750.0, 750.0, 12) + femmesh.addNode(0.0, 750.0, 250.0, 13) + femmesh.addNode(32000.0, 0.0, 1000.0, 14) + femmesh.addNode(32000.0, 0.0, 0.0, 15) + femmesh.addNode(32000.0, 1000.0, 1000.0, 16) + femmesh.addNode(32000.0, 1000.0, 0.0, 17) + femmesh.addNode(32000.0, 0.0, 500.0, 18) + femmesh.addNode(32000.0, 500.0, 1000.0, 19) + femmesh.addNode(32000.0, 1000.0, 500.0, 20) + femmesh.addNode(32000.0, 500.0, 0.0, 21) + femmesh.addNode(1000.0, 0.0, 0.0, 22) + femmesh.addNode(2000.0, 0.0, 0.0, 23) + femmesh.addNode(3000.0, 0.0, 0.0, 24) + femmesh.addNode(4000.0, 0.0, 0.0, 25) + femmesh.addNode(5000.0, 0.0, 0.0, 26) + femmesh.addNode(6000.0, 0.0, 0.0, 27) + femmesh.addNode(7000.0, 0.0, 0.0, 28) + femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 0.0, 29) + femmesh.addNode(9000.0, 0.0, 0.0, 30) + femmesh.addNode(10000.0, 0.0, 0.0, 31) + femmesh.addNode(11000.0, 0.0, 0.0, 32) + femmesh.addNode(12000.0, 0.0, 0.0, 33) + femmesh.addNode(13000.0, 0.0, 0.0, 34) + femmesh.addNode(14000.0, 0.0, 0.0, 35) + femmesh.addNode(15000.0, 0.0, 0.0, 36) + femmesh.addNode(16000.0, 0.0, 0.0, 37) + femmesh.addNode(17000.0, 0.0, 0.0, 38) + femmesh.addNode(18000.0, 0.0, 0.0, 39) + femmesh.addNode(19000.0, 0.0, 0.0, 40) + femmesh.addNode(20000.0, 0.0, 0.0, 41) + femmesh.addNode(21000.0, 0.0, 0.0, 42) + femmesh.addNode(22000.0, 0.0, 0.0, 43) + femmesh.addNode(23000.0, 0.0, 0.0, 44) + femmesh.addNode(24000.0, 0.0, 0.0, 45) + femmesh.addNode(25000.0, 0.0, 0.0, 46) + femmesh.addNode(26000.0, 0.0, 0.0, 47) + femmesh.addNode(27000.0, 0.0, 0.0, 48) + femmesh.addNode(28000.0, 0.0, 0.0, 49) + femmesh.addNode(29000.0, 0.0, 0.0, 50) + femmesh.addNode(30000.0, 0.0, 0.0, 51) + femmesh.addNode(31000.0, 0.0, 0.0, 52) + femmesh.addNode(500.0, 0.0, 0.0, 53) + femmesh.addNode(1500.0, 0.0, 0.0, 54) + femmesh.addNode(2500.0, 0.0, 0.0, 55) + femmesh.addNode(3500.0, 0.0, 0.0, 56) + femmesh.addNode(4500.0, 0.0, 0.0, 57) + femmesh.addNode(5500.0, 0.0, 0.0, 58) + femmesh.addNode(6500.0, 0.0, 0.0, 59) + femmesh.addNode(7500.0, 0.0, 0.0, 60) + femmesh.addNode(8500.0, 0.0, 0.0, 61) + femmesh.addNode(9500.0, 0.0, 0.0, 62) + femmesh.addNode(10500.0, 0.0, 0.0, 63) + femmesh.addNode(11500.0, 0.0, 0.0, 64) + femmesh.addNode(12500.0, 0.0, 0.0, 65) + femmesh.addNode(13500.0, 0.0, 0.0, 66) + femmesh.addNode(14500.0, 0.0, 0.0, 67) + femmesh.addNode(15500.0, 0.0, 0.0, 68) + femmesh.addNode(16500.0, 0.0, 0.0, 69) + femmesh.addNode(17500.0, 0.0, 0.0, 70) + femmesh.addNode(18500.0, 0.0, 0.0, 71) + femmesh.addNode(19500.0, 0.0, 0.0, 72) + femmesh.addNode(20500.0, 0.0, 0.0, 73) + femmesh.addNode(21500.0, 0.0, 0.0, 74) + femmesh.addNode(22500.0, 0.0, 0.0, 75) + femmesh.addNode(23500.0, 0.0, 0.0, 76) + femmesh.addNode(24500.0, 0.0, 0.0, 77) + femmesh.addNode(25500.0, 0.0, 0.0, 78) + femmesh.addNode(26500.0, 0.0, 0.0, 79) + femmesh.addNode(27500.0, 0.0, 0.0, 80) + femmesh.addNode(28500.0, 0.0, 0.0, 81) + femmesh.addNode(29500.0, 0.0, 0.0, 82) + femmesh.addNode(30500.0, 0.0, 0.0, 83) + femmesh.addNode(31500.0, 0.0, 0.0, 84) + femmesh.addNode(1000.0, 0.0, 1000.0, 85) + femmesh.addNode(2000.0, 0.0, 1000.0, 86) + femmesh.addNode(3000.0, 0.0, 1000.0, 87) + femmesh.addNode(4000.0, 0.0, 1000.0, 88) + femmesh.addNode(5000.0, 0.0, 1000.0, 89) + femmesh.addNode(6000.0, 0.0, 1000.0, 90) + femmesh.addNode(7000.0, 0.0, 1000.0, 91) + femmesh.addNode(8000.0, 0.0, 1000.0, 92) + femmesh.addNode(9000.0, 0.0, 1000.0, 93) + femmesh.addNode(10000.0, 0.0, 1000.0, 94) + femmesh.addNode(11000.0, 0.0, 1000.0, 95) + femmesh.addNode(12000.0, 0.0, 1000.0, 96) + femmesh.addNode(13000.0, 0.0, 1000.0, 97) + femmesh.addNode(14000.0, 0.0, 1000.0, 98) + femmesh.addNode(15000.0, 0.0, 1000.0, 99) + femmesh.addNode(16000.0, 0.0, 1000.0, 100) + femmesh.addNode(17000.0, 0.0, 1000.0, 101) + femmesh.addNode(18000.0, 0.0, 1000.0, 102) + femmesh.addNode(19000.0, 0.0, 1000.0, 103) + femmesh.addNode(20000.0, 0.0, 1000.0, 104) + femmesh.addNode(21000.0, 0.0, 1000.0, 105) + femmesh.addNode(22000.0, 0.0, 1000.0, 106) + femmesh.addNode(23000.0, 0.0, 1000.0, 107) + femmesh.addNode(24000.0, 0.0, 1000.0, 108) + femmesh.addNode(25000.0, 0.0, 1000.0, 109) + femmesh.addNode(26000.0, 0.0, 1000.0, 110) + femmesh.addNode(27000.0, 0.0, 1000.0, 111) + femmesh.addNode(28000.0, 0.0, 1000.0, 112) + femmesh.addNode(29000.0, 0.0, 1000.0, 113) + femmesh.addNode(30000.0, 0.0, 1000.0, 114) + femmesh.addNode(31000.0, 0.0, 1000.0, 115) + femmesh.addNode(500.0, 0.0, 1000.0, 116) + femmesh.addNode(1500.0, 0.0, 1000.0, 117) + femmesh.addNode(2500.0, 0.0, 1000.0, 118) + femmesh.addNode(3500.0, 0.0, 1000.0, 119) + femmesh.addNode(4500.0, 0.0, 1000.0, 120) + femmesh.addNode(5500.0, 0.0, 1000.0, 121) + femmesh.addNode(6500.0, 0.0, 1000.0, 122) + femmesh.addNode(7500.0, 0.0, 1000.0, 123) + femmesh.addNode(8500.0, 0.0, 1000.0, 124) + femmesh.addNode(9500.0, 0.0, 1000.0, 125) + femmesh.addNode(10500.0, 0.0, 1000.0, 126) + femmesh.addNode(11500.0, 0.0, 1000.0, 127) + femmesh.addNode(12500.0, 0.0, 1000.0, 128) + femmesh.addNode(13500.0, 0.0, 1000.0, 129) + femmesh.addNode(14500.0, 0.0, 1000.0, 130) + femmesh.addNode(15500.0, 0.0, 1000.0, 131) + femmesh.addNode(16500.0, 0.0, 1000.0, 132) + femmesh.addNode(17500.0, 0.0, 1000.0, 133) + femmesh.addNode(18500.0, 0.0, 1000.0, 134) + femmesh.addNode(19500.0, 0.0, 1000.0, 135) + femmesh.addNode(20500.0, 0.0, 1000.0, 136) + femmesh.addNode(21500.0, 0.0, 1000.0, 137) + femmesh.addNode(22500.0, 0.0, 1000.0, 138) + femmesh.addNode(23500.0, 0.0, 1000.0, 139) + femmesh.addNode(24500.0, 0.0, 1000.0, 140) + femmesh.addNode(25500.0, 0.0, 1000.0, 141) + femmesh.addNode(26500.0, 0.0, 1000.0, 142) + femmesh.addNode(27500.0, 0.0, 1000.0, 143) + femmesh.addNode(28500.0, 0.0, 1000.0, 144) + femmesh.addNode(29500.0, 0.0, 1000.0, 145) + femmesh.addNode(30500.0, 0.0, 1000.0, 146) + femmesh.addNode(31500.0, 0.0, 1000.0, 147) + femmesh.addNode(1000.0, 1000.0, 0.0, 148) + femmesh.addNode(2000.0, 1000.0, 0.0, 149) + femmesh.addNode(3000.0, 1000.0, 0.0, 150) + femmesh.addNode(4000.0, 1000.0, 0.0, 151) + femmesh.addNode(5000.0, 1000.0, 0.0, 152) + femmesh.addNode(6000.0, 1000.0, 0.0, 153) + femmesh.addNode(7000.0, 1000.0, 0.0, 154) + femmesh.addNode(8000.0, 1000.0, 0.0, 155) + femmesh.addNode(9000.0, 1000.0, 0.0, 156) + femmesh.addNode(10000.0, 1000.0, 0.0, 157) + femmesh.addNode(11000.0, 1000.0, 0.0, 158) + femmesh.addNode(12000.0, 1000.0, 0.0, 159) + femmesh.addNode(13000.0, 1000.0, 0.0, 160) + femmesh.addNode(14000.0, 1000.0, 0.0, 161) + femmesh.addNode(15000.0, 1000.0, 0.0, 162) + 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