Chapitre 3 – Géométrie et maillage

L’onglet Geometry de l’arborescence du modèle comporte deux conteneurs principaux : Parts et Mesh Setup. Le premier stocke toutes les pièces du modèle, et les options suivantes sont disponibles lorsque vous cliquez avec le bouton droit sur la pièce.

• Edit – permet de modifier le nom et la couleur de la pièce (également accessible en double-cliquant sur la pièce).
• Query – active l’outil Query.
• Preview Edge Mesh – affiche les points représentant les nœuds du maillage qui sera généré (ce qui permet de déterminer si la taille du maillage est suffisante avant de le générer).
• Create Mesh – lance le mailleur et crée le maillage éléments finis de la pièce.
• Copy Geometry to Results – permet d’afficher les pièces de géométrie dans le post-traitement.
• Hide/Show/Show Only – options pour masquer et afficher la pièce sélectionnée ; la barre d’espace peut aussi servir à masquer et afficher les pièces et d’autres objets.
• Set Color/Reset Color/Set Transparency – réglage de la couleur et de la transparence de la pièce.
• Delete – supprime la pièce sélectionnée.

Menu Geometry

Le menu Geometry contient les options suivantes :

• Part – options générales de géométrie de pièce :
  • Edit : Name, Part type, Mesh, Appearance,
  • Transform,
    • Scale.
  • Copy Geometry to Results,
  • Hide/Show/Show Only,
  • Set Color/Reset Color/Set Transparency,
  • Delete.

• CAD Part – options de géométrie de pièce CAO :
  • Flip Face Normal – inverse l’orientation de la face de coque,
  • Split a Face Using Two Points – divise une face à l’aide de deux points sélectionnés, par projection.

• Stl Part – options de géométrie de pièce STL :
  • Find Model Edges by Angle – trouve les arêtes de forme du modèle qui satisfont le critère d’angle spécifié,
  • Flip Part Face Normals – inverse l’orientation des surfaces,
  • Smooth Part – applique un lissage à la pièce STL.
  • Delete Part Faces – supprime les faces sélectionnées.

• Create Compound Part – fusionne deux pièces ou plus en une seule pièce (corps).
• Regenerate Compound Part – régénère une pièce composée.
• Swap Part Geometries – échange les géométries entre deux pièces.
• Analyze – vérifie la géométrie selon les critères suivants :
  • Arêtes plus courtes que [valeur spécifiée],
  • Arêtes plus proches que [valeur spécifiée], – Faces plus petites que [valeur spécifiée],
  • Sommets avec angle [valeur spécifiée].

Menu Mesh

Le menu Mesh contient les options suivantes :

• Mesh Setup Item : Create, Edit, Duplicate, Delete – paramètres du mailleur
• Preview Edge Mesh
• Create Mesh

Les éléments de configuration de maillage suivants peuvent être créés :

• Meshing parameters – paramètres globaux de maillage :
  • Données
    • Nom
    • Mesh settings : Basic, Advanced
  • Taille de maille
    • Mesh size definition : Absolute, Relative,
    • Max element size (for Absolute) or Max element factor (for Relative),
    • Min element size (for Absolute) or Min element factor (for Relative),
    • Grading : 0 – maillage uniforme, 1 – gradation locale agressive,
    • Elements per edge – nombre d’éléments par arête de la géométrie,
    • Elements per curvature – nombre d’éléments par rayon de courbure.
  • Optimisation du maillage
    • Optimize steps 2D – nombre d’étapes d’optimisation à utiliser pour le maillage 2D,
    • Optimize steps 3D – nombre d’étapes d’optimisation à utiliser pour le maillage 3D.
  • Type de maillage
    • Second order : Yes/No,
    • Mid-side nodes on geometry – projette les nœuds de milieu d’arête sur la géométrie, options : Yes/No,
    • Quad-dominated mesh : Yes/No (uniquement pour les pièces de coque et 2D).
  • Opérations de maillage
    • Split compound mesh : Yes/No (divise le maillage d’une pièce composée en maillages de pièces non connectées),
    • Merge compound parts : Yes/No (fusionne le maillage des pièces composées en un seul maillage de pièce).
• Mesh Refinement – paramètres de raffinement local du maillage :
  • Nom
  • Taille d’élément
• Shell Gmsh :
  • Nom,
  • 2D meshing algorithm : MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm : None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces : Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces : Yes/No,
  • Optimisation du maillage :
    • First order elements : None, Laplace 2D, Relocate 2D, Quasi-structured quad.
• Thicken Shell Mesh – permet de créer des maillages extrudés fondés sur l’algorithme 2D quasi-structured quad, qui n’est pas pris en charge par la fonctionnalité Extrude Mesh :
  • Nom,
  • Épaisseur,
  • Nombre de couches,
  • Décalage,
  • Keep model edges : Yes/No.
• Tetrahedral Gmsh :
  • Nom,
  • 2D meshing algorithm : MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay,
  • Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • 3D meshing algorithm : Delaunay, Initial mesh only, Frontal, MMG3D, R-tree, HXT,
  • Transfinite 3-sided faces : Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces : Yes/No,
  • Experimental For Pyramids :
    • Recombine algorithm : None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad.
  • Optimisation du maillage :
  • First order elements : None, Gmsh, Netgen, Relocate 3D,
  • Second order elements : None, High order, High order elastic, High order fast curving
• Maillage transfinie
  • Nom,
  • Recombine : Yes/No,
  • Experimental For Pyramids :
    • Allow pyramid elements : No/Yes.
• Extrude Mesh – extrude le maillage de surface (avec aperçu possible) créé sur une face de base sélectionnée, dans la direction détectée automatiquement (indiquée par une flèche rose) :
  • Nom,
  • 2D meshing algorithm : MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay, Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm : None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces : Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces : Yes/No,
  • Taille d’élément dans la direction de la forme :
    • Defined by : Scale factor, Number of elements, Multi-layered
    • Scale factor \ Number of elements \ Relative layer sizes, Elements per layer
• Revolve Mesh – fait tourner le maillage de surface (avec aperçu possible) créé sur une face de base sélectionnée, dans la direction détectée automatiquement (indiquée par une flèche rose à double pointe) :
  • 2D meshing algorithm : MeshAdapt, Automatic, Initial mesh only, Delaunay, Frontal-Delaunay Frontal-Delaunay for quads, Packing of parallelograms, Quasi-structured quad,
  • Recombine algorithm : None, Simple, Blossom, Simple full-quad, Blossom full-quad,
  • Transfinite 3-sided faces : Yes/No,
  • Transfinite 4-sided faces : Yes/No,
  • Taille d’élément dans la direction de la forme :
    • Defined by : Scale factor, Number of elements, Multi-layered
    • Scale factor \ Number of elements \ Relative layer sizes, Elements per layer

La spécification de taille de maille relative a été introduite pour les cas où le maillage doit être plus dense uniquement sur les pièces sélectionnées d’un assemblage, ces pièces étant de tailles différentes, ce qui rend la définition d’une taille de maille absolue peu pratique.

L’option Mesh refinement peut servir aux contrôles locaux de maillage. Une surface, une arête ou un sommet peut être sélectionné et une taille de maille locale peut être spécifiée. Le raffinement de maillage peut être prévisualisé avant la génération du maillage.

Des maillages hexaédriques peuvent être créés avec trois types de maillage Gmsh : Transfinite, Extruded et Revolved. Les règles suivantes s’appliquent :

• Les maillages hexaédriques ne sont jamais générés par défaut ; une recombinaison (de triangles en quadrilatères) est toujours nécessaire.
• Pour le maillage Extruded et Revolved, l’algorithme transfinie peut être utilisé pour obtenir des maillages plus structurés.
• Le maillage Extruded et Revolved ne peut pas être appliqué aux pièces composées ; des partitions de face de base doivent donc être utilisées à la place des partitions de volume. Ces morceaux de face de base doivent être sélectionnés en une seule fois à l’aide de la sélection par surface.
• Le maillage Extruded et Revolved exige des faces à 3 ou 4 arêtes pour utiliser l’algorithme transfinie.
• Le maillage transfinie peut être appliqué aux pièces composées ; les partitions de volume sont donc recommandées.
• Le maillage transfinie exige des volumes à 5 ou 6 faces. Ces faces doivent avoir chacune 3 ou 4 arêtes.