Tutoriel : Les différentes façon de mailler - moodle@insa

2/ MAILLAGE COMPLEXE
2,1/ CREATION D’UN MAILLAGE
Le programme Abaqus propose plusieurs façons de mailler.
- Tout d’abord la finesse du maillage est réalisée par une fonction seed qui permet d’imposer une densité de noeuds sur des arètes.Pour permettre à l’algorithme choisi de fonctionner abaqus peut changer légèrement vos spécifications. Il est possible de lui imposer complètement les maillages sur les arêtes mais
dans ce cas il peut arriver que l’algorithme ne soit plus capable de mailler la zone considérée
- La forme des éléments (triangle, quadrangle etc) peut être choisi
- Ensuite plusieurs algorithme sont proposés avec deux grandes méthodes:
* TOP-DOWN qui permet de générer le maillage en partant de la géométrie vers la définition des noeuds et des éléments. C’est une méthode très
automatique et qui sera principalement utilisée. Dans ce cadre trois méthodes peuvent être utilisées:
+ Le maillage structurée (Structured meshing) qui correspond à transposer un maillage préétabli sur la structure. Il faut donc que
cette structure est une topologie simple. Dans la plus part des cas les structures sont trop complexes pour pouvoir être maillées directement par cette technique.
Si on veut l’utiliser il est alors nécessaire de découper la structure en plusieurs sous-ensemble qui auront des topologies adaptées.
+ Le maillage par transformation (Swept meshing) qui permet à partir du maillage généré sur un côté ou une face de créer le maillage
en transformant ce maillage initial en suivant un chemin défini
+ Le maillage libre qui permet un maillage complètement automatique d’une zone. C’est la méthode la plus simple mais sur laquelle
on a le moins de réglages et pour lequel il est impossible de piloter la structure du maillage. Dans ce cas il est possible de choisir deux algorithmes: L’algorithme frontal qui maille la structure en partant des frontières et en allant vers le centre et lMedial axis qui découpe la zone en plusieurs zones à topologies plus
simples. Dans ce dernier cas très souvent abaqus ne peut pas respecter exactement le maillage qui a été imposé sur le s frontières
*BOTTOM-UP qui part du maillage d’une surface pour créer un maillage tri-dimensionnel. cette technique est moins automatique mais peut permettre de réaliser des maillages ayant une meilleure qualité
Des couleurs sont donnés aux différentes parties du maillage pour indiquer les algorithmes qu’il est possible d’utiliser pour la pièce donnée. Étudions ces maillages sur un
exemple.
Considérons que l’on désire mailler une plaque trouée. Comme la structure présente deux symétries il suffit de mailler un quart de la plaque.
Zone à mailler
Supposons que l’on désire 6 éléments le long
du trou et un maillage plus fin près de celui-ci
40
20
60
La plaque est soumise à une traction uniforme de résultante: 40000.N
Il faut d’abord créer une part qui sera nommée platrou avec les options(2D planar, Deformable, shell)
E=70000 GPa
=0.3
épaisseur 3 mm
2,1,A / Maillage libre.
CHOIX DE LA TECHNIQUE DE MAILLAGE
2) Choix de la méthode
1) Choisir le module Mesh
5) Choix de l’algorithme
6) Cliquer sur OK
3) Choix de la forme des éléments
4) Choix de la technique
CHOIX DE LA DENSITE DE MAILLAGE SUR LE BORD DU TROU
1) Choisir imposer un maillage régulier
Les noeuds sont représentés
par des carrés ce qui signifie
qu’ils sont fixes et ne peuvent pas ^être modifiés par
l’algorithme. Dans le cas où
ils peuvent être modifiés ils
sont représentés par des
cercles
3) fixer le nombre d’éléments
2) Sélectionner le côté
4) Taper sur la touche entrée
Trois choix sont possibles. On peut autoriser abaqus à
faire évoluer le nombre de noeuds sur le cotés comme il
le souhaite, on peut lui imposer de seulement augmenter
ce nombre ou on peut lui demander de ne pas le bouger.
C’est le choix fait dans ce cas
CHOIX DE LA DENSITE DE MAILLAGE DUR LES AUTRES CÖTES
1) Choisir imposer les noeuds avec évolution (Seed edge based)
4) faire le même travail sur les autres côtés
Maillage régulier 6
Les noeuds centraux sont représentés par des cercles il sont susceptibles de bouger lors du
maillage
Maillage régulier(10)
2)Donner le rapport entre l’élément le plus grand et le plus petit
2.
3) Donner le nombre d’éléments
2
Maillage
évolutif
Bias ratio
(4)
Nombre(10)
MAILLAGE OBTENU Avec l’algorithme: Advancing front
1)Choisir mailler une part
Maillage libre avec l’algorithme advancing front
On voit que le maillage près du trou n’est pas
régulier
2) cliquer sur Yes
Maillage obtenu en changeant l’algorithme et en prenant Medial axis
1) changer l’algorithme
Maillage obtenu algorithme Medial Axis
2) Remailler
Dans ce cas le découpage réalisé est presque parfait et le maillage
est équivalent à celui obtenu par un maillage structuré
2,1,B / Maillage structuré.
Dans ce cas il faut avoir des géométrie simplifiée comportant idéalement 3 ou 4 côtés et pouvant aller jusqu’à cinq côtés. Le maillage de la pièce se réalise par transformation
du maillage de base par exemple pour une structure à quatre côtés on partira du maillage d’un carré. Il faut faire attention à bien positionner les angles associés au angles du
maillage de base.
Dans le cas considéré on pourrait mailler directement la pièce par un maillage structuré et on retrouverait le maillage réalisé avec l’algorithme medial axis. On peut aussi
découper la pièces en éléments plus simple comme indiqué sur le dessin ci-dessous.
A
B
Sur ces trois côtés on pourra
imposer une discrétisation plus fine
près du trou
C
Par ce découpage on obtient 3 Zones à 4 côtés
qui peuvent être maillés par un maillage structuré
SIMPLIFICATION DE LA STRUCTURE INITIALE
Réaliser la coupure
par le plan
Créer un plan // au plan xz à l’endroit de la coupure AB
Résultat
REALISATION DE LA DEUXIEME COUPURE
1) Choisir l’option découpage par 2 points
La structure est découpée en trois parties
2) Sélectionner la face à découper puis sélectionner les points de départ et d'arrivée (3,4)
3)
5) Créer la partition
4)
REGLER LES DENSITES DE MAILLAGE SUR LES BORDS
1) Choisir maillage régulier avec 4 éléments
2) Choisir maillage évolutif pour les côtés prés
du trou
5 éléments bias (2)
5 éléments bias (4)
REALISER UN MAILLAGE STRUCTURE
1)Choisir la technique de maillage pour les trois parties
2) Réaliser le maillage
Résultat
QUESTIONS:
• Quelle est la valeur de la contrainte maximale près du trou
• Représenter l’évolution de la contrainte orthoradiale près du trou
FILM PLAQUE TROUEE. Le chargement dans ce cas est de 200000N.
2,1,C / Maillage par transformation (Sweep)
2) Choisir la technique Sweep
Pour mailler cette pièce on peut:
1) Créer un segment pour la couper en utilisant l’outil
partition par deux points
4) Mailler
3) Définir la densité de maillage sur les cotés
4 éléments sur le segment, 40 sur chacun des
cercles