[ EN | CZ ]

FEPro 3D Rozšíření (v3.63.1)

Integrované 3D výpočetní prostředí pro skořepiny, objemové prvky a kontakt pro LittleDef (fem1)

Přehled

FEPro je 3D rozšíření integrované do systému LittleDef (fem1). Rozšiřuje původní 2D prutové modely na plnohodnotné 3D objemové (Hex8) a skořepinové (Quad4 DKT) sítě. Umožňuje detailní analýzu napjatosti, nelineární vlastnosti materiálů, kontaktní úlohy a návrh spojů.

Grafické rozhraní FEPro v obecném 3D FEA režimu s OpenGL vykreslováním a postprocessingem.

Hlavní vlastnosti a architektura

Dva provozní režimy:
- Parametrický režim průřezů: Automaticky vytlačuje 2D průřezy z LittleDef do 3D objemových prvků Hex8 včetně předpětí, výztuže a spřahovacích trnů.
- Obecný 3D FEA režim: Plný 3D pre/post-procesor podporující Hex8 objemové prvky, Quad4 DKT skořepiny, 3D Timoshenko nosníky a 2-uzlové pružiny.
Akcelerační knihovna v ANSI89 C: Volitelná překládaná C knihovna (fepro_solver.so / fepro_solver.dll) poskytující vícevláknovou sestavovací matici (Pthreads), řešič Preconditioned Conjugate Gradient (PCG) a rychlou detekci kontaktů. Běží i v záložním čistém Tcl režimu.
Pokročilé nelineární materiálové modely:
- J2 Plasticita (von Mises s izotropním i kinematickým zpevněním)
- Concrete Damage Plasticity (CDP) a 3D nelineární beton
- Drucker-Prager plasticita zemin a geotechniky
- Lemaitre mechanika poškození a Johnson-Cook kovová plasticita
- Tsai-Wu ortotropní kompozity a RC kontakt s prokluzem výztuže
Nelineární kontaktní úlohy: Penalitní formulace kontaktů pro 3D plochy a lisované spoje (clinch joints).
Parametričtí průvodci spojů:
- Průvodce lisovanými spoji (Single & Double Clinch v2)
- Průvodce šroubovaným čelním spojem (podle EN 1993-1-8)
- Generátor sítí pro předpjaté nosníky a ŽB desky
Příkazové rozhraní (CLI): Podpora uFEM příkazů (engen, nsel, d, f, solv) pro skriptování a dávkové výpočty.

3D Vizualizace a Výsledky Napjatosti

Parametrický 3D Nosník

Parametrická sítě 3D nosníku (450 prvků Hex8, 744 uzlů).

J2 Plasticita - Plastická plastifikace

Rozložení ekvivalentní plastické deformace von Mises v ocelovém nosníku.

Materiálové Modely

Multilineární Zpevnění Oceli

Pracovní diagram napětí vs plastické přetvoření.

Concrete Damage Plasticity (CDP)

Vývoj poškození betonu v tlaku a tahu.

Hardwarové Benchmarky a Verifikace Přesnosti

FEPro obsahuje automatickou sadu 4 verifikačních úloh pro ověření rychlosti řešiče (DOFs/s) a přesnosti oproti analytickým řešením:

3D Konzolový nosník (120 Hex8, 1320 DOFs): Ověřeno oproti Timoshenkově teorii nosníků.
3D DKT Tenká deska (100 Quad4, 726 DOFs): Ověřeno oproti Navierově analytické řadě.
10-podlažní 3D Rám (400 Nosníků, 1056 DOFs): Test propustnosti sparse PCG solveru.
3D Lisovaný spoj Clinch (392 Hex8, 5016 DOFs): Konvergence nelineárního kontaktu.

Platformová Kompatibilita

FEPro je napsáno v čistém Tcl/Tk 8.0+ (s podporou Tk 9.0) s akcelerační knihovnou v ANSI89 C. Běží na SGI IRIX 6.5, Linuxu, FreeBSD i Microsoft Windows.