В первой части я рассказал о САПР в Rosa Fresh R13 для будущих инженеров-машиностроителей и всех, кому нужны чертежи и 3D-модели. Но инженер — это не только кипа чертежей и объёмные модели, но и, прежде всего, расчеты. А считать приходится очень много, особенно в процессе обучения.
В этой статье я как раз расскажу, какое программное обеспечение предлагает дистрибутив Rosa Fresh R13 для выполнения различных инженерных расчетов.
Аналитические (математические) расчеты
Начнем с программ, которые упростят рутинные математические вычисления.
- Calc (LibreOffice)
Первым в списке идёт табличный редактор Calc из пакета LibreOffice. Это мощный и привычный инструмент, который по умолчанию есть почти во всех дистрибутивах, включая Rosa. Много говорить о нём не буду — и так всё понятно. На скриншотах ниже показан пример расчета балки на прочность от действия силы и момента.
2. Maxima / wxMaxima
Следующая в моём списке — система компьютерной алгебры Maxima. Это очень мощный инструмент, ориентированный на символьные вычисления: он может раскрывать скобки, упрощать выражения, решать уравнения и многое другое. Я, например, считал в ней свой диплом.
Сама Maxima работает в консоли, но для неё существует удобный графический интерфейс — wxMaxima. Кроме того, Maxima можно интегрировать в Texmacs, и при должном умении вы получите мощную среду для вычислений и оформления качественных текстов.
По началу интерфейс Maxima/wxMaxima может показася никазистым, и не дружелюбным, но это только первое впечатление. В нутри этогой програмы спрятанны огромные возможности, такие как решение уравнений, упрощение выражений, построение графиков функций, рабта с ситемами уравнений и многое другое.
Для установки введите команду:
sudo dnf install wxmaxima maxima-lang-ru-utf8
3. Smath Studio
Завершает список Smath Studio. Пользователи MathCad сразу заметят сходство: интерфейс и логика работы у них очень похожи. Огромный плюс Smath Studio в том, что он умеет работать с единицами измерений. Еще одно огромное преимущество данной программы - это то, что можно сразу оформлять документы.
Надпись «Активировать» в правом верхнем углу не должна пугать. Нажав на неё, вы узнаете, что для некоммерческого использования программа совершенно бесплатна.
Для установки Smath Studio введите в терминале:
sudo dnf install smathstudio
Расчеты методом конечных элементов (МКЭ)
Безусловно, нужно уметь считать конструкции старыми, проверенными методами, но мы живём в XXI веке, где правит бал метод конечных элементов. Я в этом дилетант, поэтому расскажу, как понимаю это сам, и буду рад, если специалисты поправят меня в комментариях.
Итак, для работы с МКЭ нужны пре-/пост-процессор и решатель. В роли пре-/пост-процессора может выступать FreeCAD — настоящий комбайн, о котором я уже рассказывал. Однако меня ждало разочарование: в версии из репозитория модуль FEM (расчёт МКЭ) никак не хотел работать. Я не мог даже создать сетку на геометрии.
Здесь нужно сделать небольшое отступление. Сам FreeCAD не умеет создавать сетки — он делает это через сторонние приложения, например, Gmsh или Netgen. И вот с этим в Rosa проблем нет: оба пакета есть в репозиториях. Но FreeCAD из репозитория почему-то не захотел с ними работать. А вот FreeCAD из Flatpak увидел Gmsh и успешно нанёс сетку на геометрию. Правда, с Netgen не вышло и там.
Для установки Gmsh используйте команду:
sudo dnf install gmsh
Раз уж сетку я нанёс в версии FreeCAD из Flatpak, то решил продолжить работу в ней. Я задал простейшие граничные условия: где что закреплено и где приложена сила.
Казалось бы, всё готово. Но тут меня ждало новое разочарование. Для решения задачи МКЭ нужен решатель. По умолчанию FreeCAD работает с CalculiX. Я начал искать CalculiX в репозитории — и не нашёл. На этом можно было бы поставить крест и сделать вердикт: метод конечных элементов в Rosa недоступен.
Я попытался установить CalculiX вручную, скачав с официального сайта, но и он отказался работать, выдавая ошибку о несовместимой версии библиотек Fortran. С этим я уже ничего поделать не мог и остановил поиски.
Выводы
- Аналитические расчеты: В дистрибутиве Rosa Fresh R13 есть отличное ПО для проведения аналитических расчетов, которое покрывает потребности не только учащихся, но и работающих инженеров-конструкторов. С этим полный порядок.
- Метод конечных элементов: К сожалению, здесь ситуация близка к фиаско. Штатный решатель CalculiX отсутствует в репозиториях, а его ручная установка сопряжена с проблемами совместимости. Это создаёт высокий барьер для новичков.
Однако не всё так плохо! Использовать МКЭ в Rosa Fresh R13 мне всё-таки удалось. О том, как я этого добился, я расскажу в следующей статье.
На этом всё. Решайте задачи, осваивайте новое, и до новых встреч!