Maillage d'une géométrie

(maillage structuré cartésien)


Pour commencer...

Génération du maillage

Définition du type des mailles (mailles de calcul ou conditions aux limites).

Pour terminer...

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  Pour commencer...

(PRE-PROCESSOR-MAIN MENU)

TITLE GEOMETRY GRID READ-GRID-FILE
WRITE-GRID-FILE RESET EXIT

On va entrer dans le menu GRID.

GRID

On nous demande le type du maillage.

STRUCTURED GRID-TYPE (STRUCTURED, UNSTRUCTURED, QUIT)

On choisit un maillage structuré.

On nous demande alors le type de coordonnées.

CARTESIAN COORDINATE-TYPE (CARTESIAN, BFC, QUIT)

On choisit CARTESIAN.

(GRID-SPECIFY MENU)

COORDINATE-SYSTEM GENERATE-GRID DEFINE-CELLS
WRITE-OUTLINE-FILE QUIT

On choisit le système de coordonnées avec la commande COORDINATE-SYSTEM.

CS

CARTESIAN COORDINATE-SYSTEM (CARTESIAN, AXISYMMETRIC)

On choisit de travailler dans un système de coordonnées cartésiennes.

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  Génération d'un maillage

(GRID-SPECIFY MENU)

COORDINATE-SYSTEM GENERATE-GRID DEFINE-CELLS
WRITE-OUTLINE-FILE QUIT

On génère le maillage grâce au menu GENERATE-GRID.

GG

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (X) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

En 3D, on definit le maillage dans les 3 directions (X,Y,Z) l'une apres l'autre. Toutes les instructions de ce menu s'appliquent donc à cette direction (précisée entre paranthèses GENERATE-GRID "(X)" MENU : ici par exemple, la direction X).

On va donc définir à présent le maillage dans les 3 directions.

Pour ce faire, dans chaque direction, on definira des "SEGMENTS" (qui pourront ensuite servir à definir un maillage dont les mailles se resserrent ou s'écartent en certains points  : on verra l'intérêt de cette notion lors de la définition du maillage dans la direction Y) et un nombre de mailles par segment.

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  Génération d'un maillage de pas constant dans la direction X.

On va créer 20 mailles espacées régulièrement dans la direction X.

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (X) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

Pour choisir la direction dans laquelle on travaille, on utilise la commande SET-DIRECTION.

SD

X GRID-DIRECTION (X, Y, Z)

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (X) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

Il faut définir un certains nombre de segments dans cette direction avec la commande INITIALIZE-SEGMENTS. On veut ici créer un maillage régulier, on ne va donc générer qu'un segment.

IS

1 NUMBER-OF-X-SEGMENTS

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (X) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-BOUNDARY-POINTS (X-DIR) TABLE)

0. SEGMENT-1-START-POINT
10.00000 SEGMENT-1-END-POINT
D ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)
20 NUMBER-OF-CELLS (INTERNAL)

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (X) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-NUMBER-OF-CELLS (X-DIR) TABLE)

20 SEGMENT-1-NUMBER-OF-CELLS (LENGTH= 10.00 )
D ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)

On a donc dans la direction X, un segment de 20 mailles régulières.

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  Génération d'un maillage de pas variable dans la direction Y.

On veut simuler à l'aide de ce maillage une zone de mélange, il semble donc pertinent de resserrer le maillage dans la zone centrale.

On va créer dans la direction Y un maillage de 20 mailles resserrées au milieu. Il faut donc créer deux segments de 10 mailles avec des facteurs de contraction dans la partie centrale.

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (X) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

SD

Y GRID-DIRECTION (X, Y, Z)

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

IS

On définit 2 segments.

2 NUMBER-OF-Y-SEGMENTS

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-BOUNDARY-POINTS (Y-DIR) TABLE)

0. SEGMENT-1-START-POINT
5.000000 SEGMENT-2-START-POINT
10.00000 SEGMENT-2-END-POINT
ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)
20 NUMBER-OF-CELLS (INTERNAL)

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-NUMBER-OF-CELLS (Y-DIR) TABLE)

10 SEGMENT-1-NUMBER-OF-CELLS (LENGTH= 5.000 )
10 SEGMENT-2-NUMBER-OF-CELLS (LENGTH= 5.000 )
ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

A ce stade, dans la direction Y, on a donc 2 segments de 10 mailles régulières. On va modifier les segments en leur appliquant un facteur de contraction dans la partie centrale. On utilise la commande MODIFY-SEGMENT.

MS

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)(MODIFY-SEGMENTS TABLE)

1 SEGMENT-NUMBER (OF 2)
0. START-POINT
5.000000 END-POINT
10 NUMBER-OF-CELLS-IN-SEGMENT
0. START-POINT-WEIGHTING-FACTOR (0=UNCONSTRAINED)
2. END-POINT-WEIGHTING-FACTOR (0=UNCONSTRAINED)
D ACTION (DO, LG, VG, VP, AUTO, REFRESH, QUIT)

On applique un facteur de contraction (2.) à la fin du premier segment (Y=5) en modifiant le champ END-POINT-WEIGHTING-FACTOR. Une valeur de ce champ >1 contracte le maillage, une valeur <1 dilate le maillage et la valeur 0 n'applique aucun facteur de contraction.

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)(MODIFY-SEGMENTS TABLE)

2 SEGMENT-NUMBER (OF 2)
5.000000 START-POINT
10.00000 END-POINT
10 NUMBER-OF-CELLS-IN-SEGMENT
2. START-POINT-WEIGHTING-FACTOR (0=UNCONSTRAINED)
0. END-POINT-WEIGHTING-FACTOR (0=UNCONSTRAINED)
D ACTION (DO, LG, VG, VP, AUTO, REFRESH, QUIT)

On applique le même facteur de contraction au début du deuxième segment (Y=5).

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Y) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

On a donc dans la direction Y un maillage resserré au milieu.

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  Dans la direction Z...

On peut suivant Z refaire la même manipulation que suivant X, en créant un maillage régulier de 5 mailles.

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (Y) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

SD

Z GRID-DIRECTION (X, Y, Z)

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (Z) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

IS

1 NUMBER-OF-X-SEGMENTS

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (Z) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-BOUNDARY-POINTS (Z-DIR) TABLE)

0. SEGMENT-1-START-POINT
50.00000 SEGMENT-1-END-POINT
D ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)
5 NUMBER-OF-CELLS (INTERNAL)

(GRID-SPECIFY MENU) (GENERATE-GRID (Z) MENU)(INITIALIZE-SEGMENTS-NUMBER-OF-CELLS (Z-DIR) TABLE)

5 SEGMENT-1-NUMBER-OF-CELLS (LENGTH= 10.00 )
D ACTION (DONE, REFRESH, QUIT)

(GRID-SPECIFY MENU)(GENERATE-GRID (Z) MENU)

SET-DIRECTION INITIALIZE-SEGMENTS SET-GRID-SIZE
ADD-SEGMENT DELETE-SEGMENT MODIFY-SEGMENTS
GRID-SIZE LIST-SEGMENTS LIST-GRID
SPECIFY-NODE-COORDS VIEW-GRID VIEW-PARAMETERS
GRAPHICS-OPERATORS QUIT

A ce stade, on a donc maillé les trois direction. On peut noter l'utilité de la commande VIEW-PARAMETERS qui permet de visualiser les plans perpendiculaires à une directions et de vérifier que l'on a bien ce qu'on voulait obtenir (utile par exemple pour voir si l'on contracte bien le maillage dans la bonne direction).

QUIT

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  Définition du type des mailles (mailles de calcul ou conditions aux limites).

(GRID-SPECIFY MENU)

COORDINATE-SYSTEM GENERATE-GRID DEFINE-CELLS
WRITE-OUTLINE-FILE QUIT

Le maillage du domaine est fait, reste à attribuer à chaque maille du domaine un type (conditions aux limites ou maille de calcul), on utilise le menu DEFINE-CELLS.

DC

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)

INTERSECT FIND-REGIONS SET-REGION
INTERSECT-PARAMS CHANGE-CELLS SET-CELLS
MOUSE-SET-CELLS LIST-CELLS VIEW-CELLS
VIEW-PARAMETERS GRAPHICS-OPERATORS QUIT

Il est possible d'utiliser INTERSECT afin d'appliquer au maillage les conditions aux limites donées par la géométrie, cependant, il semble que ce menu ne fonctionne pas très bien:

Il est préférable d'utiliser SET-CELLS. Dans ce cas, où les conditions aux limites sont assez sinples, ça ne présente pas de grandes difficultés.

SC

Voici comment se présente cette commande :

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
WALL CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
1 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

Les six premières lignes décrivent un espace 3D, la 7eme ligne indique le type des mailles comprisent dans cette zone et la 8eme ligne définit un numéro pour cette zone (à rapprocher des numéros des surfaces géométriques).

Rappel des zones géométriques définies précédemment :

Il est conseillé de définir dans un premier temps toutes les mailles comme mailles de calcul, puis de définir les conditions d'entrée et de sortie, et enfin de définir les conditions de bord.

On définit donc d'abord toutes les mailles de l'espace comme des mailles de calcul (LIVE), on note cette zone 5.

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
LIVE CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
5 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

On définit ensuite les zone d'entrée 1 et 2.

Entrée 1 :

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
1 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
11 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
INLET CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
1 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

Entrée 2 :

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
1 I-ENDING-INDEX
12 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
INLET CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
2 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

On définit ensuite la sortie (zone 3) :

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

22 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
OUTLET CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
3 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

Enfin, on définit les quatre bords (zone 4) :

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
1 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
SYMMETRY CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
4 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
22 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
SYMMETRY CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
4 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
1 K-STARTING-INDEX
1 K-ENDING-INDEX
SYMMETRY CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
4 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

(GRID-SPECIFY MENU) (DEFINE-CELLS MENU)(SET-CELLS TABLE)

1 I-STARTING-INDEX
22 I-ENDING-INDEX
1 J-STARTING-INDEX
22 J-ENDING-INDEX
7 K-STARTING-INDEX
7 K-ENDING-INDEX
SYMMETRY CELL-TYPE (LIVE, WALL, INLET, OUTLET, SYMMETRY, MORE)
4 ZONE-NUMBER
DO ACTION (DO, REFRESH, QUIT)

On a défini complètement le maillage.

(GRID-SPECIFY MENU)(DEFINE-CELLS MENU)

INTERSECT FIND-REGIONS SET-REGION
INTERSECT-PARAMS CHANGE-CELLS SET-CELLS
MOUSE-SET-CELLS LIST-CELLS VIEW-CELLS
VIEW-PARAMETERS GRAPHICS-OPERATORS QUIT

Là encore, la commande VIEW-PARAMETERS est très utile et permet de voir les type de maille que l'on a défini dans un plan perpendiculaire à une direction donnée, tranche par tranche.

Q

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  Pour terminer...

On a donc complètement fini de générer le maillage.

(GRID-SPECIFY MENU)

COORDINATE-SYSTEM GENERATE-GRID DEFINE-CELLS
WRITE-OUTLINE-FILE QUIT

On revient au menu principal.

Q

(PRE-PROCESSOR-MAIN MENU)

TITLE GEOMETRY GRID READ-GRID-FILE
WRITE-GRID-FILE RESET EXIT

On sauve le fichier de maillage.

WRITE-GRID-FILE

UNFORMATTED FILE-TYPE (FORMATTED, UNFORMATTED, QUIT)

ENTER FILENAME FOR GRID FILE CHANNEL (# 5) (OR <CR>):

MELANGE.GRD

(PRE-PROCESSOR-MAIN MENU)

TITLE GEOMETRY GRID READ-GRID-FILE
WRITE-GRID-FILE RESET EXIT

On en a fini avec le préprocesseur prebfc.

QUIT

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