ЧАСТЬ 1: ОБЩЕЕ ЗНАКОМСТВО С CAE FIDESYS

1-1 Обзор CAE Fidesys. Структура пакета и состав функциональных модулей. Примеры решенных промышленных задач. Виды расчетов, выполняемых в рамках анализа прочности

1-2 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

1-3 Структура пакета CAEFidesys. 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.

1-4 Основные этапы конечноэлементного анализа. Основные этапы конечноэлементного 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.

1-5 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.

1-6 Пример расчета. Пошаговый пример решения задачи в CAE Fidesys.

1-7 Работа с CAE Fidesys онлайн. Облачные сервисы, Fidesys Online, Sim4Design.com

‍

ЧАСТЬ 2: СОЗДАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ

‍

2-1 Работа с геометрическими моделями. Создание, импорт и обработка геометрических моделей.

2-2 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.

2-3 Анализ и исправление геометрии. Создание геометрии: восходящее построение геометрии (узлы → кривые → поверхности → объемы), построение на основе твердотельных примитивов, геометрические преобразования и булевых операции. Импорт/экспорт геометрии, обзор поддерживаемых форматов. Примеры импорта сборок.

2-4 Обеспечение совместимости формы деталей сборок. Преобразование неконформной сетки на сборке в конформную. Работа со сборками, построение сеток на сборках.

2-5 Виды конечноэлементных сеток и процесс их построения. Регулярные и нерегулярные сетки; автоматизация построения. Криволинейные сетки, якобиан отображения.

2-6 Схемы построения конечноэлементных сеток. Разновидности схем для случаев 1D, 2D и 3D

2-7 Мастер построения сеток. Построение балочно-оболочечной модели на основе импортированной твердотельной. Срединные поверхности для оболочек.

2-8 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.

2-9 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.

2-10 Определение конечноэлементной модели: задание свойств элементов, граничных условий и нагрузок. Дополнение сеточной модели свойствами элементов, включая свойства материалов, граничными условиями и нагрузками

2-11 Самостоятельная работа № 1. Геометрия и построение сеток. Ответы на вопросы и консультации.

ЧАСТЬ 3: БАЗОВЫЙ ПАКЕТ(FIDESYS STANDARD) – РЕШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ ПРОЧНОСТИ

‍

3-1 Расчет реакции конечноэлементной модели. Методы решения СЛАУ, настройки решателя

3-2 Постпроцессинг: визуализация, обработка и анализ результатов расчета. Фильтры, согласованные результанты, теории прочности, анимация

3-3 Статический расчет на прочность. Линейная упругость. Балки и оболочки, задание параметров сечения

3-4 Статический расчет на прочность. Анизотропия свойств. Ортотропный и трансверсально изотропный материалы

3-5 Определение собственных частот и форм колебаний. Определение спектра минимальных собственных частот, спектра в заданном интервале и в окрестности целевого значения.

3-6 Собственные частоты и формы колебаний напряженной конструкции. Модальный анализ с учетом преднагружения.

3-7 Расчет на потерю устойчивости. Определение критических сил и форм потери устойчивости

3-8 Динамический временной анализ по явной схеме. Линейная упругость. Моделирование быстропротекающих динамических процессов.

3-9 Самостоятельная работа № 2. Пластинка с отверстием: плоское напряжение и плоская деформация. Консольная балка: балочное и объемное моделирование

‍

ЧАСТЬ 4: РАСШИРЕННЫЕВОЗМОЖНОСТИ CAE FIDESYS

4-1 Физическая нелинейность. Динамический временной анализ по неявной схеме. Теоретические положения и пример расчета.

4-2 Нелинейность: контактное взаимодействие. Теоретические положения и пример расчета

4-3 Расчет эффективных свойств композитов. Теоретические положения и пример расчета

4-4 Высоко производительные вычисления. Понятие о технологиях OpenMP иMPI, модуль Fidesys HPC, примеры

4-5 Использование спектральных элементов. Теоретические положения и пример расчета

4-6 Статические задачи теплопроводности. Расчет температурных полей в стационарной постановке

4-7 Динамические задачи теплопроводности. Расчет температурных полей в нестационарной постановке

4-8 Статические задачи термоупругости. Расчет температурных деформаций в стационарной постановке

4-9 Динамические задачи термоупругости. Расчет температурных деформаций в нестационарной постановке

4-10 Задачи термоупругой устойчивости. Анализ линейной потери устойчивости в результате нагрева

4-11 Самостоятельная работы №3 и №4. Задача Ламе. Расчет собственных частот(сравнение элементов, включая спектральные элементы)

ЧАСТЬ 5: ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕМЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

5-1 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.

5-2 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.

5-3 Условия использования. Лицензирование. Виды лицензий, технические детали использования. Коммерческие условия.

5-4 Лабораторная работа №5. Построение модели с помощью скрипта

‍