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Copyright 2020 EDF CAO et maillage dans salome_meca : SHAPER & SMESH Gérald NIC

Copyright 2020 EDF CAO et maillage dans salome_meca : SHAPER & SMESH Gérald NICOLAS EDF R&D PERICLES | 2 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 1. COMMENT FAIRE UN MAILLAGE ? Créer la CAO du domaine de calcul avec le module SHAPER La transférer au module SMESH Appliquer les différents algorithmes possibles en 1D, 2D, 3D Module de CAO Shaper Module de maillage SMESH Module de visualisation ParaViS Module de géométrie GEOM | 3 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 2. SHAPER : LES GRANDS PRINCIPES Paramétrique et variationnel Assemblage de pièces en 3D Dessin à l’IHM privilégié, ce qui n’empêche pas le scripting python Dédié à la CAO pour la simulation numérique Variationnel : 1) Dessin interactif sur des esquisses 2D : Similaire aux pratiques de dessin industriel Application de contraintes : parallélisme, distance, coïncidence… Paramétrique : 2) Mise en volume : par extrusion, révolution, balayage puis opérations booléennes… Chaque paramètre peut être édité et modifié La forme est automatiquement mise à jour | 4 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 2. SHAPER : UNE CAO POUR LA SIMULATION NUMÉRIQUE Groupes points, arêtes, faces, solides Conformité des formes : géométrie non manifold (ex : arête partagée par plus de 2 faces) partitionnement multi-dimensionnel connecté géométrie maillable «conforme» Scripting python | 5 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 2. SHAPER : REDESSINER UNE CAO EXISTANTE Copier/adapter le script python Ou re-dessiner : Relever les cotes Macro « sketch drawer » projection des contours d’une face plane Macro « import de points 3D » | 6 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 2. SHAPER : MODIFIER UNE CAO EXISTANTE Exemple sur l’attache d’ailette ci-dessous : Import de modèle GEOM dans SHAPER (formats BREP, XAO). Ajouts/modifications possibles : • enlèvement de matière • translation, rotation, symétrie, mise à l’échelle, copie (linéaire, circulaire) | 7 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 2. SHAPER : LES TESTS Plus de 1000 modèles de tests généraux Quelques dizaines de modèles EDF réels : Attache ailette DT Cloison internes cuve MFEE Barrage CIH Stator ERMES Colis déchets MFEE Té fluide paramétré Barrage de Roselend CIH Bol GV DT Cuve DT | 8 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 3. SMESH : OBJECTIF DU MODULE Le module SMESH : Permet de mailler un domaine 1D, 2D ou 3D Traduit les groupes définis dans la CAO en groupes de mailles et de nœuds pour le calcul Gère des manipulations sur des maillages existant (symétrie, translation, etc.) Propose des fonctions de contrôle de maillage Contient des utilitaires spécifiques (couches limites, fissure…) Module de CAO Shaper Module de maillage SMESH Module de visualisation ParaViS Module de géométrie GEOM | 9 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 3. SMESH : FONCTIONNEMENT DU MODULE Un point de départ : Une géométrie au format GEOM Remarque : l’interface graphique de GEOM disparaitra en 2021 et le point de départ sera désormais l’objet issu du module Shaper. Des directives : Choix d’un algorithme Définition d’hypothèses IHM ou python | 10 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 3. SMESH : FONCTIONNEMENT DU MODULE Des fonctions de visualisation | 11 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 3. SMESH : FONCTIONNEMENT DU MODULE Schématiquement, SMESH propose deux types de mailleurs : Des logiciels externes pour les principales fonctions ; il sont intégrés dans SALOME par EDF et le CEA. Des compléments internes à SALOME pour des fonctions spécifiques : extrusion, couches limites, fissure, etc. Logiciel externe sous licence : MeshGems La suite MeshGems est issue de travaux de l’INRIA. Elle est distribuée par la société DISTENE : www.meshgems.com/meshgems-products.html Triangles, quadrangles libres, tétraèdres. Hexaèdre libre sous forme de prototype. Remarque : accessible sans frais à tout utilisateur EDF. Logiciel externe libre : NETGEN La suite NETGEN : ngsolve.org Triangles, quadrangles libres, tétraèdres | 12 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 3. SMESH : FONCTIONNEMENT DU MODULE Commentaires La suite MeshGems est recommandée pour tous les maillages en triangles et tétraèdres. La plupart du temps, les mailles obtenues sont de meilleure qualité. De nombreuses options existent pour affiner le maillage. Maillage en hexaèdre Le maillage automatique en hexaèdre est disponible à titre expérimental. C’est un sujet de recherche dans la communauté internationale du maillage. Le maillage en hexaèdre reste donc toujours une opération difficile. Documentation La documentation est accessible par le menu général d’aide. | 13 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 : OBJECTIF Un quart de plaque trouée Objectif : Maillage en triangles Plus fin au bord du trou Quadratique | 14 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 : DONNÉES Groupes d’arêtes sur les bords : gauche, haut, droite, bas, arc Groupes de nœuds : A, B Tailles de maille : 15 en général 1,5 sur l’arc L = 100a = 10 H = 150 X Y gauche A droite haut basarc B | 15 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Activer le module SHAPER Créer une nouvelle pièce (part) Elle apparaît dans le browser, avec ces rubriques, vides au démarrage : Paramètres : ceux de la future pièce. Constructions : les différentes esquisses, plans, axes, etc. nécessaires au fur et à mesure. Résultats : le ou les dernières parties créées pour constituer la pièce. Cette rubrique se remplit et se vide au fur et à mesure des opérations. | 16 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Créer une esquisse (sketch) Choisir successivement : La taille ; c’est une estimation pour cadrer la vue. En gros c’est le côté d’un carré qui contient le futur dessin. • Se tromper n’est pas grave mais simplement désagréable car il faudra faire des recadrages en visualisation. Le plan : celui sur lequel on va dessiner. La feuille de papier en quelque sorte. On choisit l’un des 3 plans XOY, YOZ ou XOZ, soit en le désignant à la souris dans la fenêtre graphique, soit en le sélectionnant dans la liste du browser. Pour cet exercice, on choisit XOY. On valide. Remarque : Pour des CAO 3D compliquées, on pourra choisir un plan qui est une face de l‘objet en cours de création ou un plan que l’on aura créé spécialement. Cela permet de positionner l’esquisse que l’on dessine directement à sa place dans l’espace 3D | 17 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Dessiner à main levée les contours rectilignes Respecter grosso modo les formes et les dimensions. Se placer du bon côté des axes. Pour arrêter : touche "Echap" Inutile de se forcer à être exact : Les dimensions réelles seront appliquées plus tard. On peut bouger ou déformer le dessin après coup pour l’ajuster, par exemple pour se positionner du bon côté des axes. Bilan Il y a 10 degrés de liberté : 5 sommets x 2 coordonnées | 18 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Les pièges (ou les astuces…) Si on trace un trait « presque » verticalement, SHAPER le contraint à l’être. Evidemment même chose horizontalement ! Bilan Si on laisse SHAPER fixer verticales et horizontales, il n’y a plus que 6 degrés de liberté : - 2 sommets au sud-ouest x 2 coordonnées - Le sommet au nord-est x 2 coordonnées Cela peut s’avérer très pratique. Mais cela ne correspond pas toujours à ce qu’on cherche au final, par exemple si on veut paramétrer l’angle de la ligne avec un axe. A partir de SALOME 9.5, on peut donc inactiver cette fonction. | 19 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Un autre piège (ou une autre astuce…) Si on est observateur ;=) on remarque que la figure finale est un rectangle avec un coin cassé. On a la tentation de le dessiner ainsi Alors il n’y a plus que 4 degrés de liberté : - Le sommet au sud-ouest x 2 coordonnées - Le sommet au nord-est x 2 coordonnées Problème : Le sommet au sud-ouest est verrouillé. On peut le débloquer mais l’opération est plus longue que d’avoir dessiné en tenant compte de l’ouverture dès le début. | 20 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Insérer l’arc de cercle, grosso modo On pique le centre (clic gauche), puis la 1ère extrémité, puis la seconde, à peu près où ils doivent être. Le sens est horaire. Se placer du bon côté des axes. Cela ajoute 5 degrés de liberté : 2 extrémités x 2 coordonnées Le rayon | 21 Copyright 2020 EDF Formation salome-meca : Shaper et SMESH 4. EXERCICE N°1 Les contraintes Pour figer l’esquisse, SHAPER propose une palette d’actions : Distance entre un point et un autre point ou une ligne Distance horizontale/verticale entre un point et un autre point ou une ligne uploads/s3/ 02-cao-et-maillage-dans-salome-meca-shaper-et-smesh.pdf