Le monde de la simulation et de la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) est vaste et complexe. L'interopérabilité entre les modèles CAO et les outils de simulation est cruciale pour garantir des résultats fiables et précis. Découvrez ici comment le maillage tartan s'inscrit dans ce contexte et comment la solution CADfix se démarque dans ce secteur.
Compréhension du maillage Tartan en CAO pour la simulation
Dans le domaine de la CAO, le maillage tartan se présente comme une technique de maillage particulièrement adaptée pour saisir avec précision les caractéristiques géométriques d'un objet modélisé. Mais quels sont ses avantages et ses applications ?
Applications du maillage tartan
- Simulation en mécanique des fluides (CFD) : Il sert à discrétiser le domaine de simulation, résolvant ainsi les équations fluidiques sur chaque élément du maillage.
- Analyse par éléments finis (FEA) : Il divise un objet ou une structure en éléments pour résoudre les équations d'équilibre mécanique.
- Simulation thermique : Il aide à modéliser les transferts de chaleur, offrant une vision claire de la distribution de température.
Avantages pour la simulation
- Uniformité: Le maillage tartan est régulier, facilitant ainsi la résolution des équations.
- Efficacité computationnelle: Sa structure favorise une optimisation des ressources, surtout pour les méthodes itératives.
- Adaptabilité: Il peut être raffiné pour mieux saisir les caractéristiques géométriques ou physiques.
- Qualité du maillage: Sa régularité minimise les risques de cellules mal formées, garantissant une simulation précise.
- Intégration: Il peut être couplé avec d'autres maillages pour en maximiser les avantages.
La puissance de CADfix dans la génération de maillage tartan
Outre les outils d'échange de données et de réparation de géométrie, CADfix CAE offre des fonctionnalités avancées pour la définition du maillage. Cela inclut l'assignation des paramètres de contrôle, propriétés et conditions limites à la géométrie CAO. De plus, l'associativité complète avec le maillage CAE résultant est maintenue. Une intégration à l'interface utilisateur est également possible grâce à une extension API.
CADfix CAE propose divers styles de maillage, types d'éléments, contrôles de qualité et options de lissage. Parmi eux :
- Maillage semi-automatique 2D et 3D
- Maillage triangulaire et tétraédrique automatique
- Maillage par différence finie (Tartan) pour les grilles structurées
Ce générateur utilise une définition en treillis 3D pour approximer la géométrie en cellules régulières. Ces cellules sont adaptées pour des analyses électromagnétiques ou autres analyses CFD.
Analyse des effets de la foudre à proximité d'un véhicule
L'utilisateur CADfix CAE a un contrôle total sur les divisions de treillis et la graduation dans les directions I, J et K. Les divisions peuvent être uniformes ou non uniformes et peuvent générer des cellules qui ne sont pas nécessairement égales. Cela se traduit souvent par un motif "Tartan" sophistiqué (et vous pensiez que nous aimions juste les plaids).
Le maillage Tartan CADfix peut être appliqué aux arêtes, aux surfaces ou aux solides pour générer un maillage structuré composé de:
- Arêtes 2D pour les arêtes
- Faces à 4 cotés 2D pour les surfaces
- Prismes rectangulaires pour les solides
Incidemment, nous appelons le maillage CADfix Tartan en raison de la répétition régulière des éléments, tout comme les motifs dans les tartans écossais.
Un aspect important est que ces éléments gardent leur connectivité avec la géométrie parent, permettant transmettre les propriétés physiques et matérielles de son parent géométrique - un point critique pour la modélisation d'effet électromagnétique.
Le pouvoir des "Twinkles"
En plus de la vitesse et de la robustesse, le mailleur tartan CADfix fait des prouesses : il offre aux utilisateurs la possibilité de fabriquer des modèles à surface ouverte et de capturer avec précision la géométrie de surface courbe complexe avec des cellules 2D, ce qui peut être très difficile à réaliser. En plus du maillage Tartan, CADfix génère également en parallèle un maillage lisse en éléments finis (FE) sur la géométrie. Cela permet à CADfix d'afficher les contours résultats d'analyse sur la géométrie CAO plutôt que sur le maillage tartan (les résultats sont souvent plus faciles à utiliser s'ils sont affichés sur la géométrie réelle plutôt que sur un entassement de "carrés de sucre" !).
Le mailleur Tartan CADfix est facile à utiliser. L'utilisateur définit simplement le réseau IJK autour du modèle avec les paramètres d'espacement requis pour capturer les phénomènes physiques et appuie sur le bouton "maillage".
L'API CADfix permet aux utilisateurs d'extraire les données de maillage résultantes directement dans leur code d'analyse. l'API permet également une intégration du mailleur tartan CADfix en tant que plug-in dans d'autres applications d'analyse qui ont besoin d'un mailleur robuste et rapide.
Geométrie CAO dans CADfix avec réseau IJK défini
Maillage Tartan CADfix tartan avec zoom sur des cellules
Le maillage Tartan en application
Le mailleur Tartan CADfix s'est avéré être une option de maillage très stable et robuste. Associée à la manipulation de la géométrie CADfix et à l'associativité de la géométrie, il fournit une solution de prétraitement efficace.
Les entreprises internationales de premier plan, y compris BAE Systems, Saab et Horiba MIRA utilisent le mailleur Tartan CADfix pour leurs applications d'analyse électromagnétique, construisant souvent des mailles comprenant plusieurs millions de cellules.
Les fournisseurs de systèmes d'analyse, y compris Electromagnetic Applications, Inc. (EMA) basée à Denver, ont également implémenté CADfix CAE avec une interface utilisateur personnalisée en tant que pré-et post-processeur pour leur suite EMA3D, comme décrit dans notre étude de cas.
Maillage tartan CADfix sur le Saab Gripen avec analyse des résultats (avec l'aimable autorisation de Saab AB)
Simulation de foudre EMA3D avec résultats sur le maillage Tartan (avec la permission d'EMA, Inc.)
Grâce à sa solide expérience dans le domaine de la simulation, l'équipe CADfix est parfaitement consciente des exigences des ingénieurs et des processus de simulation avancés pour optimiser la géométrie CAO, ce qui est à l'origine des développements innovants de CADfix. La connaissance de ce qui est nécessaire lors de la réutilisation des données de CAO dans les applications de maillage en aval est l'une des distinctions de CADfix qui est plus qu'un simple traducteur CAO de grès à grès.
