PrePoMax ו-CalculiX — המדריך המלא: אלמנטים סופיים חינמיים עם ממשק נוח

CalculiX הוא פותר אלמנטים סופיים בקוד פתוח עם תחביר קלט דומה מאוד לזה של Abaqus. הבעיה ההיסטורית שלו הייתה הממשק. PrePoMax, שפותח באוניברסיטת מריבור בסלובניה, פתר אותה: ממשק גרפי מודרני ב-Windows שבו בונים את כל הניתוח בעכבר — מהגאומטריה ועד התוצאות — ו-CalculiX מחשב ברקע.

CalculiX

CalculiX Project

FEA בקוד פתוח עם תחביר קרוב ל-Abaqus. הפותר שמאחורי מודול ה-FEM של FreeCAD.

להורדה מאתר היצרן

PrePoMax

University of Maribor

ממשק גרפי מלא ל-CalculiX — רישות, חומרים, עומסים ותוצאות. חוויית FEA מסחרית בלי רישיון.

הנדסה אזרחית הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Windows סימולציה

להורדה מאתר היצרן

מה אפשר לנתח

סטטי לינארי — מאמצים ותזוזות בחלקים, תושבות, פרטי חיבור ופלטות.
לא-לינאריות — פלסטיות של חומר, תזוזות גדולות ומגע בין חלקים, כולל חיכוך.
תדרים עצמיים וקריסה — ניתוח מודלי וקריסה (Buckling) לינארית.
מעבר חום — יציב ומשתנה בזמן, וצימוד תרמו-מכני.
אופטימיזציה טופולוגית — הורדת משקל חלקים לפי מסלולי העומס.

זרימת העבודה

1. לייבא גאומטריה בפורמט STEP — למשל מ-FreeCAD. 2. לבנות רשת עם הגדרות גודל אלמנט וצפיפות מקומית ליד חורים ופינות. 3. להגדיר חומר, תנאי ריתום ועומסים. 4. להגדיר מגעים אם יש כמה חלקים. 5. להריץ. 6. לבחון מאמצי Von Mises, תזוזות וכוחות ריאקציה, ולבדוק שסכום הריאקציות שווה לעומס.

FreeCAD

FreeCAD Project

מידול פרמטרי תלת-ממדי בקוד פתוח, עם סביבות עבודה למידול מוצק, FEM, שרטוט ו-BIM.

הנדסה אזרחית הנדסת מכונות חינם לחלוטין קוד פתוח Linux macOS Windows CAD

להורדה מאתר היצרן

מה שחסר

PrePoMax רץ ב-Windows בלבד. אין בו מודלי חומר מתקדמים ברמה של Abaqus, אין אלמנטים מבניים נוחים לניתוח מבנים גדולים (לכך עדיף כלי ניתוח מבנים ייעודי), ואין בדיקות תקן. התמיכה קהילתית. ובכל FEA — איכות הרשת והגדרת תנאי השפה קובעות אם התוצאה אמינה, ולכן חובה לבדוק התכנסות רשת.

למי זה מתאים

מהנדסי מכונות ומבנים שצריכים לבדוק חלק או פרט חיבור, מתכנני מוצרים, סטודנטים שרוצים ללמוד FEA על כלי אמיתי, ומשרדים קטנים שצריכים בדיקת חוזק מזדמנת בלי רישיון ANSYS.

חלופות וכלים משלימים

למי שעובד ב-Linux או רוצה עוד יכולות — Code_Aster עם SALOME. Elmer FEM לבעיות רב-פיזיקליות. Gmsh לבניית רשתות מתקדמות. ולניתוח מבנים לא-לינארי ורעידות אדמה — OpenSees.