FreeCAD MCP 有限元分析实战run_fem_analysis 一键调用 CalculiX 算出应力【免费下载链接】freecad-mcpFreeCAD MCP(Model Context Protocol) server项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freecad-mcpFreeCAD MCP 是一个开源的 MCPModel Context Protocol服务器项目让 Claude Desktop 等 AI 客户端可以直接操控 FreeCAD建模、改属性、执行脚本以及调用run_fem_analysis工具一键启动 CalculiX 有限元求解器自动算出应力、位移并返回结果。本文将带你从零搭建环境用一个钢制悬臂梁实例完整跑通 AI 驱动的 FEM 有限元分析流程。 FreeCAD MCP 是什么简单说FreeCAD MCP 由两部分组成FreeCAD 插件Addon运行在 FreeCAD 内部提供一套 XML-RPC 接口MCP 服务器外部进程由 AI 客户端如 Claude Desktop通过uvx freecad-mcp启动把 AI 的工具调用转发给 FreeCAD。装好插件后AI 就能替你完成建模、截图、参数修改甚至直接执行有限元计算——下图就是 AI 驱动 FreeCAD 设计法兰的典型效果⚙️ 核心工具run_fem_analysis 一键调用 CalculiX在全部 工具清单 中run_fem_analysis是专门用于结构分析的杀手级工具。它的行为逻辑见 server.py参数默认值说明doc_name—文档名必填analysis_name—Fem::AnalysisPython容器名必填timeout600秒CalculiX 求解等待超时include_screenshottrue是否附带模型截图可省 tokenview_nameIsometric截图视角如Front、Top它会自动做的事分析容器里没有求解器时自动创建SolverCcxTools随后完成前置检查、求解、读取结果最后返回一份摘要{ success: true, max_von_mises_MPa: 5.9, min_von_mises_MPa: 0.0, max_displacement_mm: 0.187, node_count: 1240, working_dir: /tmp/freecad_mcp_fem_xxx }也就是说AI 拿到最大 von Mises 应力MPa 最大位移mm 节点数 求解工作目录就能直接判断零件是否安全无需你手动打开 FEM 工作台逐点操作。 分析前的 5 项准备run_fem_analysis要求文档里已具备一套完整 FEM 配置完整说明见 docs/tools.md一个实体几何Part::Box、PartDesign 体等一个Fem::AnalysisPython分析容器一个Fem::MaterialCommon材料如钢并加入分析一个Fem::FemMeshGmsh网格对象通过create_object创建时自动生成网格至少一个Fem::ConstraintFixed固定约束和一个Fem::ConstraintForce力约束绑定到具体面。好消息是这 5 项 AI 全部可以用create_object/edit_object/execute_code工具自动完成你只需要用自然语言描述需求。️ 快速搭建环境3 步先克隆仓库并安装插件git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freecad-mcp cd freecad-mcp把addon/FreeCADMCP目录复制到 FreeCAD 的 addon 目录不同平台路径不同详见安装指南重启 FreeCAD。在左上角工作台列表中选择MCP Addon点击工具栏Start RPC Server按钮状态栏会显示监听地址默认127.0.0.1:9875最后把下面的配置加入claude_desktop_config.json并重启客户端连接即告完成{ mcpServers: { freecad: { command: uvx, args: [freecad-mcp] } } } 实战案例100N 载荷下的钢悬臂梁仓库自带了一个端到端示例 examples/cantilever_fem.py流程非常典型几何100 × 10 × 10 mm 钢条弹性模量 210 GPa约束X0 端面完全固定载荷自由端施加 100 N 的集中力求解run_fem_analysis(MCPCantilever, Analysis, 600)一键调用 CalculiX校核与材料力学解析解σ Mc/I、δ FL³/3EI对比。解析解为σ_max ≈ 6 MPa、端部挠度 ≈ 0.19 mm。默认网格是 5 mm 左右的线性四面体弯曲下会剪切锁定所以 FEM 结果与解析解大致同数量级即可——想更精确可细化网格或改用二阶单元。对新手而言这套建模 → 分析 → 校核流程完全可以用一句话交给 AI建一根 100×10×10 的钢悬臂梁固定根部自由端加 100N 力跑 FEM 并和梁公式对比。类似的 AI 建模演示还有从 2D 工程图建模下图为玩具小车案例 幕后机制fem_executor 都做了什么FreeCAD 侧的执行逻辑在 fem_executor.py按阶段推进、逐层报错阶段动作solver resolution查找/自动创建 CalculiX 求解器对象prerequisite check检查材料、网格、约束是否齐全solver execution调用FemToolsCcx.run()执行 CalculiXresult loading读取结果提取 von Mises 应力与位移任一阶段失败都会返回success: false 阶段名 错误详情 working_dirAI 可以据此自动重试或向你解释原因。⏱️ 超时与排错要点求解是同步的CalculiX 运行在 FreeCAD GUI 线程上期间会阻塞其他 RPC 调用不要并发发起请求超时预算run_fem_analysis的队列/执行预算都等于你传入的timeout上限 1800 秒客户端套接字会自动放宽到2×timeout30秒细节见超时机制失败了先看working_dir里面保存了 CalculiX 的.dat/.frd输入输出文件是排查网格或约束问题最快的入口结果对象缺失Solver ran but no result object was produced通常是约束或载荷未正确绑定到面上让 AI 重新检查ConstraintFixed的 References 即可。 延伸阅读文档内容docs/installation.md各平台插件目录、RPC 启动验证docs/configuration.md自动启动、纯文本反馈、远程连接docs/execution.md同步/异步/无头三种执行模式与超时docs/tools.md全部 16 个 MCP 工具说明examples/cantilever_fem.py悬臂梁 FEM 端到端脚本从一句话需求到应力数值FreeCAD MCP 让有限元分析第一次真正做到了 AI 一键调用——把建模、网格、求解、校核都交给 AI你只需要验收结果。【免费下载链接】freecad-mcpFreeCAD MCP(Model Context Protocol) server项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freecad-mcp创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考