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Opérateur MODI_MAILLAGE


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11/03/05
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J. PELLET Clé
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Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
















Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.2- : Maillage
Document U4.23.04




Opérateur MODI_MAILLAGE







1 But

Effectuer des modifications sur un maillage existant. Les possibilités de modifications sont :

·
réorienter des mailles de bord servant à appliquer une pression,
·
réorienter les mailles HEXA8 de la modélisation SHB8,
·
vérifier l'orientation des normales sur les éléments de coque,
·
réorienter les mailles d'une mono-couche d'éléments de joint,
·
réactualiser le maillage à partir d'une déformée calculée précédemment,
·
transformer un maillage de plaque en maillage de tube, puis éventuellement de coude,
(macro commande MACR_ASCOUF_MAIL),
·
transformer un maillage d'équerre en maillage de piquage (MACR_ASPIC_MAIL),
·
dans un maillage avec fond de fissure, déplacer les noeuds milieux des arêtes touchant le
fond de fissure au quart de ces arêtes,
·
translater un maillage,
·
imposer une ou plusieurs rotations d'axes quelconques à un maillage,
·
générer un maillage symétrique par rapport à un plan en 3D ou une droite en 2D.

Produit une structure de données de type maillage ou modifie la structure de données (opérateur
réentrant).
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2 Syntaxe

mailla [maillage] = MODI_MAILLAGE


( reuse = mailla,
MAILLAGE = ma,
[maillage]



MODELE
= mo,
[modele]



ORIE_FISSURE = _F ( GROUP_MA
= l_gm [l_gr_ma]
),



ORIE_SHB8 = _F ( GROUP_MA
= l_gm [l_gr_ma]
),


DEFORME=
_F ( / OPTION
= 'TRAN'
,
/ OPTION
= 'TRAN_APPUI',

GROUP_NO_APPUI
=
lgno, [l_gr_no]










GROUP_NO_STRU = lgno, [l_gr_no]









DEPL =
depl,
[cham_no_depl_r]







),



ORIE_PEAU_2D
=_F
( GROUP_MA = lgrma)

[l_gr_ma]



ORIE_PEAU_3D
=_F
(
GROUP_MA
=
lgrma)
[l_gr_ma]



ORIE_NORM_COQUE=_F(

GROUP_MA
=
lgrma,
[l_gr_ma]









VECT_NORM
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]









/ NOEUD = no, [noeud]
/
GROUP_NO=
grno,
[gr_no]








),



MODI_MAILLE =
_F(
OPTION
= 'NOEUD_QUART',









/ | GROUP_MA_FOND=
lgma_fo,
[l_gr_ma]











|
MAILLE_FOND = lma_fo, [l_maille]











/ | GROUP_NO_FOND=
lgno_fo,
[l_gr_no]











|
NOEUD_FOND = lno_fo, [l_noeud]








),

/ EQUE_PIQUA = _F( GROUP_NO = equerre, [gr_no]
E_BASE
= epaisseur,
[R]

DEXT_BASE
= diametre , [R]

L_BASE
=
longueur,
[R]

L_CHANF =
longueur,
[R]

H_SOUD
=
hauteur,
[R]

ANGL_SOUD
=
angle,
[R]
JEU_SOUD
= jeu ,
[R]

E_CORP
=
epaisseur, [R]

DEXT_CORP
=
diameter,
[R]

AZIMUT
=
angle,
[R]

X_MAX
=
longueur,
[R]

RAFF_MAIL
=
raff,
[Txm]

TYPE
=
/'TYPE_1'
,
[Txm]
/'TYPE_2' ,








),
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/ | PLAQ_TUBE
= _F(
DEXT =
De,
[R]










EPAIS
=
e,
[R]









AZIMUT
=
/
q,
[R]
















/ 90.,
[DEFAUT]










L_TUBE_P1
= l_tube_p1,[R]











COUTURE = / 'OUI',
[DEFAUT]
/
'NON',









),





| TUBE_COUDE = _F(
ANGLE
=
,
[R]
R_CINTR
= Rc, [R]
L_TUBE_P1
= l_tube_p1,[R]









),



TRANSLATION = (n1,n2,[n3]),
[l_R]



ROTATION =_F
( POIN_1
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]
/ POIN_2
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]
/
DIR
=
(n1,n2,[n3]),
[l_R]

ANGL =
/
a,
[R]
/ 0.,
[DEFAUT]







),



ECHELLE = n1,
[R]



MODI_BASE
=_F
( VECT_X
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]
VECT_Y
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]







),



SYMETRIE =_F
( POINT = (n1,n2,[n3]),
[l_R]
/ AXE_1
= (n1,n2,[n3]),
[l_R]
/ AXE_2
= (n1,n2,n3),
[l_R]







),



INFO
=
/
1,
[DEFAUT]






/ 2,

)

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3 Opérandes

3.1 Opérande
MAILLAGE


MAILLAGE = ma,

Maillage de type [maillage] sur lequel vont porter les modifications et/ou vérifications.

3.2 Opérande
MODELE


MODELE = mo,

Concept produit par AFFE_MODELE [U4.41.09] où sont définis les types d'éléments finis affectés
sur le maillage. Cet opérande est obligatoire pour les mots clés ORIE_XXXX_XXXX.

3.3 Opérande
INFO


INFO
=

Indique le niveau d'impression des résultats de l'opérateur,

1 = aucune impression,
2 = impression des mailles dont la connectivité a été modifiée, y compris l'impression des
anciennes et nouvelles connectivités.

Les impressions se font dans le fichier 'MESSAGE'.

3.4 Mot-clé
ORIE_FISSURE


ORIE_FISSURE
=

Ce mot clé sert à réorienter (si nécessaire) les mailles d'un groupe formant une "monocouche"
d'éléments. Il fonctionne en 2D et en 3D [Figure 3.4-a].







Figure 3.4-a

Actuellement, ce mot clé ne sert qu'en 2D pour réorienter les éléments de joint (modélisations
AXIS_FISSURE et PLAN_FISSURE).

L'utilisateur précise (avec le mot clé GROUP_MA) quelles sont les mailles candidates à la
réorientation (la "monocouche").
Ces mailles doivent être des "prismes" (QUAD en 2D, HEXA et PENTA en 3D).

La direction "transverse" à la couche est déterminée de façon topologique (et non selon un critère
d'aplatissement) : les facettes connectant les éléments de la couche sont déclarées "transverses".
Cet algorithme impose que la couche soit formée de plusieurs mailles contiguës.

Remarque :

La "réorientation" dont on parle ici consiste en réalité à modifier la définition de la connectivité
des mailles. Par exemple, en 2D, la convention est que les côtés 2 et 4 des quadrangles sont
transverses à la couche.

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GROUP_MA=
l_gm,

Liste des groupes de mailles dont on souhaite la vérification (et éventuellement modification)
de l'orientation.

3.5 Mot-clé
ORIE_SHB8


ORIE_SHB8
=

Ce mot-clé facteur a pour but de réorienter correctement les mailles HEXA8 des éléments finis
SHB8 .

La connectivité des mailles est donc éventuellement modifiée par cet opérateur.


GROUP_MA=
l_gm,

Liste des groupes de mailles dont on souhaite la modification de l'orientation.

3.6 Mot-clé
DEFORMEE

DEFORME

/
OPTION
='TRAN'

Option permettant d'ajouter à la géométrie initiale du maillage ma les valeurs de TRANslation
(dx, dy (+ dz en 3D)) du champ de déplacement depl donné par le mot-clé DEPL.

/
OPTION
='TRAN_APPUI'

Option permettant en plus de 'TRAN' de réactualiser la position des appuis en tenant compte
de la déformée de la structure. Plus précisément :

Maillage initial :



appui
appui


structure

Les appuis sont bloqués pour le calcul mécanique, seule la structure se déforme :

Déformée


appui
appui


structure

On réactualise les appuis en ajoutant à leurs coordonnées le déplacement des noeuds de la
structure qui leur sont en vis-à-vis. Ceci donne alors :

Réactualisation


appui
appui


structure
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Le maillage en sortie de MODI_MAILLAGE prend en compte la déformée de la structure et la
réactualisation des appuis comme expliqué ci-dessus

GROUP_NO_STRU = lgrno ,
GROUP_NO_APPUI = lgrno ,

Ces mots-clés obligatoires permettent de renseigner les groupes de noeuds structure et appui
dont les noeuds doivent être en vis-à-vis (pour le contact).

DEPL = depl ,

Champ de déplacement servant à réactualiser la géométrie

3.7 Mots-clés
ORIE_PEAU_2D / ORIE_PEAU_3D


ORIE_PEAU_2D
=

ORIE_PEAU_3D
=

Ces mots-clés servent à réorienter des mailles de bord servant à appliquer une pression en 2D et
3D.



GROUP_MA
= lgrma,
[l_gr_ma]

Groupes de mailles à réorienter.

Les mailles sont orientées de telle façon que la normale soit sortante. Pour chaque maille de bord
(arête ou face), on cherche la maille volumique qui lui correspond. On l'oriente de telle façon que
sa normale soit de sens opposé au vecteur reliant son premier noeud au barycentre de la maille.

Le mot-clé MODELE est obligatoire avec ces mots-clés.

3.8 Mot-clé
ORIE_NORM_COQUE


ORIE_NORM_COQUE
=

Ce mot-clé sert à vérifier que dans un groupe de mailles surfaciques (coques), les normales sont
de même sens (du moins pour les composantes convexes). Dans le cas contraire, les mailles sont
réorientées suivant le sens de la première trouvée.



GROUP_MA
= lgrma,
[l_gr_ma]

Groupes de mailles surfaciques à réorienter.

On peut imposer un sens à l'aide du mot-clé :


VECT_NORM = (n1, n2, [n3]), [l_R]

ni : 2 ou 3 composantes (selon la dimension) du vecteur normal. Il faut également préciser le
noeud support de cette normale :



/ NOEUD = noeud,
[noeud]
/
GROUP_NO
=
grno,
[gr_no]

Le mot-clé MODELE est obligatoire avec ORIE_NORM_COQUE.

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3.9 Mot-clé
MODI_MAILLE


OPTION = 'NOEUD_QUART' ,

Active le déplacement des noeuds milieux des arêtes touchant le fond de fissure au quart de ces
arêtes (vers le fond de fissure).



/ |
GROUP_MA_FOND = lgma_fo, [l_gr_ma]



|
MAILLE_FOND = lma_fo , [l_maille]


/
|
GROUP_NO_FOND = lgno_fo, [l_gr_no]



|
NOEUD_FOND = lno_fo , [l_noeud]

En 2D, on rentre le noeud du fond de fissure (par NOEUD_FOND ou GROUP_NO_FOND).
En 3D, on rentre soit les noeuds du fond de fissure, soit les mailles SEG3 du fond de fissure (et
non pas les mailles des lèvres de la fissure ou des mailles de matière adossées au fond).

3.10 Mot-clé
PLAQ_TUBE

Attention

Cette fonctionnalité est appelée par la macro-commande MACR_ASCOUF_MAIL.

/ | PLAQ_TUBE =

Mot clé facteur pour la transformation du maillage d'une plaque d'épaisseur e et de largeur 2Rm
en un maillage de tube par enroulement autour de l'axe (Z), rotation d'un angle donné autour de
l'axe (Z) et changement de repère :

Z
Rm
l_tube_p2
e
Rc
Y
0
Rm
e
Y (flanc droit)
l_tube_p1
2 Rm
X ( flanc gauche
si
= 0)
X(extrados)

Z



DEXT =
De,
Diamètre extérieur du tube (2R
e
m + ) .


EPAIS =
e,

Epaisseur du tube ou de la plaque.


AZIMUT
=
q,

Angle de rotation en degrés (compté positivement à partir de l'extrados jusqu'à l'intrados en
passant par le flanc gauche) appliqué au tube à partir de l'enroulement initial (utile au
positionnement d'une fissure définie sur la plaque). L'angle = 90° correspond à une fissure
située au centre de la plaque et par conséquent sur le flanc gauche du tube.
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L_TUBE_P1
=
l_tube_p1,

Longueur de l'embout inférieur (intervient dans le changement de repère). Il est recommandé
de prendre un embout de longueur supérieure à la longueur d'amortissement de l'onde de
3 R3m
flexion se propageant depuis la partie coude et valant Lamor =
.
2
e


COUTURE
=
/
'OUI',
[DEFAUT]





/ 'NON',

Dans le cas d'un maillage d'un quart de structure (mot-clé SYME de MACR_ASCOUF_MAIL
pour un maillage avec une seule sous-épaisseur), ce mot-clé COUTURE sert à empêcher le
recollement ('NON') lors de la transformation en tube.

3.11 Mot-clé
TUBE_COUDE

Attention

Cette fonctionnalité est appelée par la macro-commande MACR_ASCOUF_MAIL.

|
TUBE_COUDE =

Mot clé facteur pour la transformation du maillage de tube en un maillage de coude.

extrados
l_tube_p2
coude
Rc
intrados
Y
l_tube_p1
flanc droit
X
flanc gauche
Z



ANGLE =
,

Angle en degrés du coude.


R_CINTR =
Rc,

Valeur du rayon de cintrage du coude.


L_TUBE_P1
=
l_tube_p1,

Longueur de l'embout inférieur du tube (intervient dans le changement de repère). Il est
recommandé de prendre un embout de longueur supérieure à la longueur d'amortissement de
3 R3m
l'onde de flexion se propageant depuis la partie coude et valant Lamor =
.
2
e
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3.12 Mot-clé
EQUE_PIQUA

Attention

Cette fonctionnalité est appelée par la macro-commande MACR_ASPIC_MAIL.


EQUE_PIQUA =

Mot clé facteur pour la transformation du maillage d'équerre épaisse en un maillage de piquage.

GROUP_NO

=
equerre,
[gr_no]

Groupe de noeuds subissant la transformation.


E_BASE

= epaisseur, [R]

Valeur de l'épaisseur de la tubulure dans la zone de raccord avec le corps.

DEXT_BASE
= diametre,
[R]

Valeur du diamètre extérieur de la tubulure dans la zone de raccord avec le corps.

L_BASE
=
longueur,
[R]

Valeur de la longueur de la base de la tubulure comptée à partir de la surface extérieure du corps.

L_CHANF = longueur,
[R]

Valeur de la longueur du chanfrein.

H_SOUD
=
hauteur,
[R]

Valeur de la hauteur de la soudure comptée à partir de la surface extérieure du corps.

ANGL_SOUD
=
angle,
[R]

Valeur de l'angle de la soudure en degrés.

JEU_SOUD = jeu
,
[R]

Valeur de l'espace situé entre le corps et la tubulure représentant le jeu de la soudure.

E_CORP
=
epaisseur, [R]

Valeur de l'épaisseur du corps.

DEXT_CORP
= diameter,
[R]

Valeur du diamètre extérieur de la tubulure au dessus du chanfrein.

AZIMUT
=
angle,
[R]

Position du centre de la fissure, comptée positivement à partir de l'axe X du corps.

X_MAX
=
longueur,
[R]

Valeur de la longueur du corps de part et d'autre de l'origine du repère précisant la localisation du
torseur d'effort. Cette valeur doit correspondre à la valeur calculée avec une précision relative de
un millième.

RAFF_MAIL
= / 'GROS',






/ 'FIN',

Sert à indiquer si on veut un maillage grossier ou fin autour de la fissure.
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Les cotes maximales du corps ( X max ) et de la tubulure (Zmax ) sont calculées à partir des maximum
3 R3

des deux longueurs d'amortissement Max
m , 3 R × e
2 e
m


notées respectivement LX max et
LZmax . Ces longueurs d'amortissement sont comptées à partir du pied de soudure (suivant X ) et au
dessus du chanfrein (suivant Z ).

Dans la tubulure, on prendra pour LZmax le maximum des maxima calculés avec le Rm et le e
correspondant respectivement à la base de la tubulure ou à la partie courante de la tubulure, au
dessus du chanfrein.

On obtient donc :

X
= LX
max
max + 1 / 2DEXT_ BASE

Z
= LZ
max
max + 1 / 2DEXT_ CORP + L_ BASE + L_ CHANF
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Zmax










LZmax


½ DEXT_TUBU



E_TUBU

chanfrein





L_CHANF







½ DEXT_BASE
sur-épaisseur ou

sous -épaisseur

E_BASE


L_BASE
ANGL_SOUD




selle

H_SOUD






E_CORP



Axe de la

tubulure
½ DEXT_CORP



JEU_SOUD
LXmax



O

Xmax

Axe du corps



Description des différents paramètres géométriques du piquage avec une soudure de type 1
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TYPE = /'TYPE_1', [Txm]
/'TYPE_2',
Définit la position de la soudure, cf. [U4.PC.10].

/'TYPE_1'

le biseau de la soudure est situé dans le corps

/'TYPE_2'

le biseau de la soudure est situé dans la tubulure

3.13 Mot-clé
TRANSLATION

Attention

On peut combiner cette fonctionnalité avec ROTATION, mais ces opérations ne sont pas
commutatives.
On ne peut pas combiner cette fonctionnalité avec SYMETRIE.



TRANSLATION = (n1, n2, [n3]),
[l_R]

Mot clé simple pour la translation d'un maillage suivant un vecteur.


3.14 Mot-clé
ROTATION

Attention

On peut combiner cette fonctionnalité avec TRANSLATION, mais ces opérations ne sont pas
commutatives. En revanche, il n'est pas autorisé d'utiliser ROTATION, MODI_BASE et SYMETRIE
en même temps.



ROTATION =

Mot clé facteur pour la rotation d'axe quelconque d'un maillage.


POIN_1
= (ni, n2, [n3]),
[l_R]

Coordonnées du premier point pour définir l'axe de rotation.


/ POIN_2
= (ni,
n2,
[n3]),
[l_R]
/
DIR

= (ni, n2, [n3]),
[l_R]

Coordonnées du deuxième point ou direction pour définir complètement l'axe de rotation.

ANGL = a,
[R]

Angle de rotation exprimé en degrés.

La rotation se fait dans le sens direct, par rapport à son axe orienté. Cet axe passe par le point
POIN_1 et son orientation est donnée, soit par le vecteur DIR, soit par le vecteur d'origine POIN_1
et d'extrémité POIN_2.

La rotation est définie par :

Soit M(x,y,z) un point de l'espace, on lui impose une rotation d'angle (en radians) dont
l'axe passe par P(px,py,pz) et a pour direction D(dx,dy,dz). Alors M devient M' après la
rotation :

M = P + cos PM + (1- cos) (PM D) D + sin (D PM)

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3.15 Mot-clé
ECHELLE

Attention

Cette fonctionnalité est utilisable avec TRANSLATION et ROTATION avec lesquels elle commute.
On ne peut pas combiner cette fonctionnalité avec SYMETRIE.



ECHELLE = n1,
[R]

Mot clé simple pour la mise à l'échelle d'un maillage suivant un réel.

Soit M(x,y,z) un point du maillage, il deviendra, par cette transformation de rapport
n1 : M'(n1.x,n1.y,n1.z).

3.16 Mot-clé
MODI_BASE

Attention

Cette fonctionnalité n'est pas autorisée avec ROTATION et SYMETRIE.


MODI_BASE =

Mot clé facteur pour le changement de base dans lequel on exprime les coordonnées d'un
maillage.


VECT_X = (n1, n2, [n3]),
[l_R]

Coordonnées du premier vecteur de la nouvelle base, de norme quelconque.


VECT_Y = (n1, n2, [n3]),
[l_R]

Coordonnées du deuxième vecteur de la nouvelle base (non utilisé en 2D), aussi de norme
quelconque.

En 2D, il suffit de donner l'axe VECT_X, et le Code_Aster construit automatiquement le deuxième
vecteur pour définir une base orthogonale directe. Un test vérifie si VECT_X est de norme non
nulle.

En 3D, on vérifie que VECT_X et VECT_Y sont de norme non nulle et on vérifie qu'ils sont
orthogonaux. Le troisième vecteur qui complète la base est construit comme étant le produit
vectoriel de VECT_X avec VECT_Y. On s'assure ainsi la construction d'une base orthogonale
directe.

Ensuite, dans tous les cas (2D et 3D), les vecteurs de la base sont normés à 1, l'utilisateur n'a
donc pas à s'en soucier. On a donc finalement une base orthonormée directe.

En 3D, on attend donc la donnée de VECT_X et VECT_Y, les deux premiers vecteurs de la
nouvelle base. Ensuite le changement de base se définit comme :

VECT_Z(x, y, z) = VECT_X(x, y, z) VECT_Y(x, y, z)
B = (VECT_X, VECT_Y, VECT_Z)
par

formée

matrice
:

base

de

vecteurs

les


M(VECT_X, VECT_Y, VECT_Z) BT
=
M(x, y, z)

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3.17 Mot-clé
SYMETRIE

Attention

On ne peut pas combiner cette fonctionnalité avec TRANSLATION, ROTATION, ECHELLE et
MODI_BASE.



POINT
= (n1, n2, [n3])

[l_R]
Coordonnées d'un point appartenant à la droite en 2D ou au plan en 3D.

AXE_1 = (n1, n2, [n3])

[l_R]
Vecteur directeur de la droite en 2D ou 1er vecteur permettant de décrire le plan.


AXE_2
=
(n1,
n2,
n3)
[l_R]
2nd vecteur permettant de décrire le plan.

En 2D, la symétrie se fait par rapport à une droite, qui est dans le plan OXY. Pour définir cette droite il
faut donner le vecteur directeur de la droite (AXE_1) et un point (POINT) appartenant à cette droite.
En 3D, la symétrie se fait par rapport à un plan. Pour définir ce plan, il faut donner 2 vecteurs du plan
(AXE_1, AXE_2) et un point (POINT) appartenant à ce plan.

Dans tous les cas (2D ou 3D), la symétrie est réalisée par rapport à un plan. En 2D, le 2nd vecteur
nécessaire à la définition du plan est fixé à AXE_2 = (0.0, 0.0, -1.0).

La distance algébrique entre un point M(x,y,z) et un plan passant par le point Mo(xo,yo,zo) avec pour
vecteur perpendiculaire V = AXE_1 ^ AXE_2 = (a,b,c) est :

a(x - xo) + b( y - yo) + c(z - zo)
=

2
2
2
a + b + c

Les coordonnées du point M' symétrique du point M par rapport au plan sont données par :
V
M
O = - 2. .
+ OM
V

Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.2- : Maillage
HT-66/05/004/A

Code_Aster ®
Version
7.4

Titre :

Opérateur MODI_MAILLAGE


Date :
11/03/05
Auteur(s) :
J. PELLET Clé
:
U4.23.04-E Page
: 15/16


4
Phase de vérification / exécution

Aucune vérification supplémentaire.

On vérifie l'existence des groupes de mailles à réorienter dans le maillage.

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