FEM SolverElmer/fr

Description
Elmer est un logiciel de simulation multiphysique open source principalement développé par le CSC - IT Center for Science (CSC). Le développement d'Elmer a commencé en 1995 en collaboration avec les universités finlandaises, les instituts de recherche et l'industrie. Après sa publication open source en 2005, l'utilisation et le développement d'Elmer sont devenus internationaux.

Elmer comprend des modèles physiques de dynamique des fluides, de mécanique des structures, d'électromagnétisme, de transfert de chaleur et d'acoustique, par exemple. Ceux-ci sont décrits par des équations différentielles partielles qu'Elmer résout par la méthode des éléments finis (FEM). https://www.csc.fi/web/elmer

La création de l'objet SolverElmer dans le conteneur Analysis de FreeCAD donne accès aux équations Elmer pour une analyse simple ou multiphysique.

ToDoPuisque FreeCAD a déjà une intégration étendue de Calculix et Z88 en tant que solveurs pour l'analyse mécanique et thermo-mécanique, Elmer sera préféré pour la dynamique des fluides computationnelle (CFD), la chaleur, l'électrostatique, la magnétostatique et les forces électriques. Il peut également être utilisé pour la FEA mécanique via l'équation d'élasticité ou toute combinaison des équations susmentionnées.

Installation
Elmer nécessite que deux composants soient interfacés avec FreeCAD: Il existe des programmes autonomes pour ces deux applications mais leur installation et leur utilisation dépassent le cadre de l'intégration de FreeCAD.
 * ElmerGrid est l'interface gérant les maillages
 * ElmerSolver gère le calcul.


 * 1) Accédez aux ressources binaires CSC pour Elmer: https://www.nic.funet.fi/pub/sci/physics/elmer/bin/ OU https://www.csc.fi/web/elmer/binaries
 * 2) Téléchargez et installez la version la mieux adaptée à votre système d'exploitation (Windows 64 bits ou Linux)
 * 3) Dans FreeCAD, allez dans
 * 4) Associez le chemin correct pour  et
 * [[Image:Preferences-ElmerPath.png|Elmer Tab in FEM Preferences]]

Vous êtes prêt à utiliser Elmer dans FreeCAD.

Utilisation

 * 1) Basculez vers l'[[Image:Workbench_FEM.svg|24px]] atelier FEM
 * 2) Créez un conteneur Analysis en appuyant sur l'icône [[Image:FEM_Analysis.svg|22px]].
 * 3) Créez un solveur FEM pour Elmer, en appuyant sur l'icône [[Image:FEM_SolverElmer.svg|22px]].
 * 4) * Remarque: Une analyse réussie nécessite au moins un modèle (2D ou 3D), un matériau (FEM Fluide ou FEM Solide), un Maillage Gmsh, des équations et conditions aux limites
 * [[Image:Elmer typical file tree.png]]
 * 1) Modifiez les paramètres du solveur dans l'onglet  de l'Éditeur de propriétés de l'objet SolverElmer dans le modèle vue en arborescence
 * 2) Double-cliquez sur l'objet  pour préparer une analyse
 * [[Image:ElmerSolver TaskPanel.png|300px]]
 * 1) Sélectionnez le chemin vers lequel l'analyse écrira en cliquant sur
 * 2) Cliquez sur  pour écrire les fichiers de cas dans le répertoire sélectionné précédemment
 * 3) Cliquez sur  pour démarrer l'analyse
 * 1) Cliquez sur  pour écrire les fichiers de cas dans le répertoire sélectionné précédemment
 * 2) Cliquez sur  pour démarrer l'analyse

A propos des équations

 * Pour effectuer l'analyse d'un comportement physique particulier, une équation doit être utilisée (écoulement, chaleur, électrostatique...).
 * Disambiguation : Le terme Equation est utilisé dans FreeCAD pour décrire les différents mécanismes physiques, le terme Solveur est utilisé dans tous les documents Elmer. Ainsi, lorsqu'on utilise dans FreeCAD l'"Équation d'écoulement", en réalité Elmer utilise le "Solveur d'écoulement" pour trouver une solution à l'équation de Navier-Stokes.
 * Une ou plusieurs équations peuvent être utilisées en même temps avec Elmer en ajoutant simplement l'objet équation sous l'objet SolverElmer, réalisant ainsi des analyses multi-physiques :


 * 1) Cliquez sur l'objet  dans le modèle de la vue en arborescence
 * 2) Sélectionnez une équation:
 * 3) * [[Image:FEM_EquationElasticity.svg|32px]] Equation élasticité
 * 4) * [[Image:FEM_EquationElectricforce.svg|32px]] Équation force électrique
 * 5) * [[Image:FEM_EquationElectrostatic.svg|32px]] Equation électrostatique
 * 6) * [[Image:FEM_EquationFlow.svg|32px]] Equation débit
 * 7) * [[Image:FEM_EquationFlux.svg|32px]] Equation de flux
 * 8) * [[Image:FEM_EquationHeat.svg|32px]] Equation chaleur

Remarques

 * Les paramètres du solveur et des équations sont définis indépendamment via l'onglet de l'Éditeur de propriétés de leurs objets respectifs dans la vue en arborescence.
 * Chaque équation aura une priorité. Par exemple, si vous essayez de voir l'effet d'un flux convectif d'air chaud, l'équation pour le débit doit être résolue avec une priorité plus élevée que la chaleur, sinon le solveur résoudra d'abord la chaleur par conduction puis le débit.
 * Cas 2D vs 3D : Elmer peut être utilisé pour résoudre des cas 2D et 3D. Cependant, lors de la définition d'un cas 2D, les faces doivent être mappées dans le plan XY de FreeCAD, sinon le solveur essaiera de calculer un cas 3D sur une face, et les vecteurs normaux seront sous-définis. De plus amples informations peuvent être trouvées dans les forums FreeCAD : https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=48175.

Documentation
Le lien suivant donne accès à la documentation complète pour Elmer https://www.nic.funet.fi/pub/sci/physics/elmer/doc/ Cela inclut les manuels ainsi que les tutoriels. Notez que la documentation et les fichiers ajoutés avec "gui" concernent généralement l'utilisation de l'interface graphique Elmer et non l'implémentation FreeCAD d'Elmer.