FEM Mesh/fr

Créer un maillage à éléments finis
L'analyse par éléments finis (FEA) est effectuée sur un maillage composé de multiples éléments triangulaires et quadrilatéraux qui subdivisent le corps d'origine. Plus le maillage est raffiné, plus les résultats numériques seront précis, mais le temps de calcul sera également plus long. Un équilibre entre la taille du maillage, le temps de calcul et la précision des résultats est une caractéristique importante d'une analyse par éléments finis bien définie.

Il existe différentes possibilités pour configurer un maillage dans l'atelier FEM :
 * L'outil Gmsh de l'interface utilisateur graphique.
 * L'outil Netgen à partir de l'interface graphique.
 * Importer un maillage depuis un autre programme. En particulier, Gmsh et Netgen peuvent être utilisés seuls en dehors de FreeCAD pour mailler des corps solides tels que des fichiers Step.
 * Créer manuellement le maillage à l'aide de scripts Python.

Les outils Gmsh et Netgen prennent en charge les corps de maillage créés avec les ateliers Part et PartDesign, ainsi que les copies simples de ces solides. En général, tout atelier générant des objets solides, tel que l'atelier Arch, peut être utilisé comme base de création de maillages. Notez qu'un maillage utilisé pour FEA est différent d'un maillage créé ou importé à partir de l'atelier Mesh.





Les outils Gmsh et Netgen sont des outils pratiques pour rapidement mailler un corps, mais ils n'exposent pas toutes leurs capacités. Ils créent par défaut des maillages triangulaires, ce qui peut ne pas être idéal pour certains types d'analyse. Si vous souhaitez mieux contrôler le maillage créé (utilisez uniquement des quadrilatères, un nombre et une taille d'élément précis, une résolution variable du maillage, etc.), vous devez utiliser ces programmes en externe, créez un fichier de maillage dans un format pris en charge, et importez ce fichier dans FreeCAD.

Auparavant, Netgen était inclus dans FreeCAD et pouvait être utilisé immédiatement. Maintenant, Netgen et Gmsh doivent être installés avant de pouvoir être utilisés par l'atelier FEM. Reportez-vous à Installation FEM pour les instructions.

Logiciels de maillage
Les logiciels de maillage opèrent sur des corps solides qui peuvent être dans différents formats, comme Step et Brep. Ces programmes peuvent être utilisés indépendamment de FreeCAD, et disposent généralement de nombreuses options pour contrôler les algorithmes de maillage, la taille des éléments et les conditions aux limites.

L'atelier FEM a développé des interfaces de communication simples pour utiliser Gmsh et Netgen directement dans FreeCAD. D'autres programmes n'ont pas d'interface, mais cela pourrait changer à l'avenir si la communauté suscite de l'intérêt et si ces applications sont faciles à intégrer. Le logiciel de maillage peut être compilé et distribué avec FreeCAD seulement si sa licence est compatible avec les licences GPL2 ou LGPL2 ; sinon le programme doit être utilisé comme un binaire externe, comme Gmsh (GPL2).

Interface implémenté dans FreeCAD

 * Gmsh : site web principal, dépôt du code
 * Netgen : site web principal, dépôt du code

Sans interface dans FreeCAD

 * ENigMA, fil du forum, dépôt du code
 * libMesh, site web principal, dépôt du code, fil du forum ; c'est un projet très actif seulement en C++
 * PythonOCC, site web principal
 * SnappyHexMesh, site web principal
 * Tetgen, site web principal

Éléments de maillage dans FreeCAD
FreeCAD supporte différents types d'éléments. L'article suivant explique la différence qui existe entre eux et quand vous pouvez les utiliser : Maillage de votre géométrie : quand utiliser les différents types d'élément.


 * "NI" signifie que le type d'élément n'est pas implémenté dans FreeCAD, mais le format est supporté.
 * Edit_Cancel.svg signifie que la spécification de format ne supporte pas ce type d'élément, et qu'il ne sera pas accepté par FreeCAD.
 * "?" signifie qu'on ne sait pas si ce type d'élément est supporté.

Types d'éléments FEM
Vous trouverez plus d'informations sur les éléments et leur structure de données dans FreeCAD dans Types d'élément FEM.

Créez un maillage FEM entièrement en Python
FreeCAD Script de base.

L'API Python permet à l'utilisateur de définir un maillage d'éléments finis en ajoutant directement des nœuds individuels et en définissant des arêtes, des faces et des volumes.

Le maillage lui-même est de type, qui doit être attaché à un objet approprié du document de type.

Création d'un maillage avec un élément Tet-10
Créez un FemMesh vide, remplissez-le avec des nœuds, créez le volume et appelez enfin pour créer l'objet du document avec le maillage correspondant.

Si vous souhaitez une numérotation prédéfinie des noeuds et des éléments, transmettez l'ID approprié aux méthodes de noeud et de volume.

Pour créer un objet document réel, au lieu de vous pouvez utiliser la méthode  ; attachez ensuite le maillage créé à l'attribut  de cet objet.

Propriétés visuelles
Une fois qu'un objet FemMesh a été créé avec, certaines de ses propriétés visuelles peuvent être modifiées en modifiant les différents attributs de son. Cela peut être utile pour post-traiter le maillage après avoir obtenu une solution d'éléments finis.

Mettez en surbrillance certains nœuds dans le maillage

Les éléments individuels d'un maillage peuvent être modifiés en passant un dictionnaire avec les paires appropriées.

Réglez le volume 1 sur rouge

Définissez les nœuds 1, 2 et 3 sur une certaine couleur; les faces entre les nœuds acquièrent une couleur interpolée.

Déplacer les nœuds 1 et 2 par le sens et la direction définies par un vecteur.

Doubler le facteur de déplacement indiqué. (

Coque, triangle à 3 nœuds, tria3 (linéaire)
Ajoutez une face avec le numéro d'élément.

Coque, triangle à 6 nœuds, tria6 (quadratique)
Ajoutez une face avec le numéro d'élément.

Coque, quadrilatère à 4 nœuds, quad4 (linéaire)
Ajoutez une face avec le numéro d'élément.

Coque, quadrilatère à 8 nœuds, quad8 (quadratique)
Ajoutez une face avec le numéro d'élément.

Volume, tétraèdre à 4 nœuds, tétra4 (linéaire)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, tétraèdre à 10 nœuds, tétra10 (quadratique)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, hexaèdre à 8 nœuds, hexa8 (linéaire)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, hexaèdre à 20 noeuds, hexa20 (quadratique)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, pentaèdre à 6 nœuds, penta6 (linéaire)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, pentaèdre à 15 noeuds, penta15 (quadratique)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, pyramide à 5 nœuds, pyra5 (linéaire)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Volume, pyramide à 13 nœuds, pyra13 (quadratique)
Ajoutez un volume avec le numéro d'élément.

Exemples de script pour les groupes
Voir par exemple https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=37304&start=20#p318823