Metafor

ULiege - Aerospace & Mechanical Engineering

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doc:user:general:glossaire [2014/05/20 17:17] – [Metafor] bomandoc:user:general:glossaire [2017/10/25 11:51] (current) boman
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-====== Glossaire ======+====== Glossary ====== 
 + 
 +~~NOTOC~~ 
 +If you have never used a finite element software, nor learned about nonlinear mechanics, this page will help you understand Metafor specific vocabulary. 
 + 
 + 
 +----
  
-Vous n'avez jamais touché à un code éléments finis? Vous n'avez jamais été initiés aux joies de la mécanique non linéaire? Cette page est ici pour vous aider à comprendre le vocabulaire spécifique de Metafor. 
  
 ===== A ===== ===== A =====
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 ==== Abaqus ==== ==== Abaqus ====
  
-{{ doc:user:abaqus-6-6.jpg?100|doc:user:abaqus-6-6.jpg}} +Commercial software suite for finite element analysis, usually considered as the reference in nonlinear mechanics. [[#Metafor]] deals with similar mechanical problems as [[wp>ABAQUS]]. 
-[[#code de calcul|Code]] commercial généralement cité comme référence dans le calcul non linéaire. [[#Metafor]] aborde une gamme de problèmes similaires à [[wp>ABAQUS]] (mais bien sûr plus réduite vu la taille du code...)+ 
 + 
 +==== ALE ====
  
 +Arbitrary Lagrangian-Eulerian formalism: method which separates the motions of mesh and the material. The ALE can be used:
 +  * to keep a valid mesh throughout the simulation of very large deformations (avoiding negative [[#jacobian|jacobians]]) or 
 +  * to simulate quasi-Eulerian problems such as stationary problems with a mesh that is almost fixed in space.
  
  
-==== A.L.E. ====+----
  
-Formalisme Arbitraire Lagrangien Eulérien: permet de découpler le déplacement du maillage et de la matière. L'ALE (prononcez "à elle et") permet de conserver des mailles de géométrie correcte (en évitant les [[#jacobien|jacobiens]] négatifs) ou de simuler des procédés quasi-eulérien (laminage stationnaire par exemple). 
  
 ===== B ===== ===== B =====
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 ==== Bacon ==== ==== Bacon ====
  
-Nom du préprocesseur de [[doc:user:general:glossaire#Samcef]].+Meat product prepared from cured pork, or preprocessor of [[#Samcef]].
  
 ==== Baconnerie ==== ==== Baconnerie ====
  
-Manière absurde d'introduire des données.+Absurd way to write an input file.
  
-==== Batterie ====+==== Battery ====
  
-Appelée aussi batterie de testsEnsemble de jeux de données dont les résultats sont vérifiés à chaque nouvelle version de [[#Metafor]].+Also called the "test battery"It is actually a **test suite** made of more than 2000 input files that are checked for each new version of [[#Metafor]]. It is also an interesting source of examples for people who want to learn how to use Metafor. The main folder of the battery is ''apps''.
  
 ==== Bfac ==== ==== Bfac ====
  
-Binary Fac => voir [[doc:user:general:glossaire#Fac]]+Binary Fac => see [[#Fac]]
  
-===== C ===== 
  
-==== C++ ==== +----
-{{doc:user:bjarne-stroustrup.jpg?80 |doc:user:bjarne-stroustrup.jpg}} +
-Langage de programmation [[#orienté objets]] utilisé pour le développement de [[#Metafor]]. Voir aussi [[wp>C++]].+
  
-==== CAO - CAD ==== 
-{{doc:user:modell-cad.jpg?200 |doc:user:modell-cad.jpg}} 
-Conception Assistée par Ordinateur/ [[wp>Computer-aided_design|Computer Aided Design]]. Par extension, la CAO d'un problème est la géométrie du problème. 
  
-==== Cas-test ====+===== C =====
  
-Un cas-test est un calcul [[#Metafor]] (voir aussi [[#jeu de données]] et [[#module]]).+==== C++ ==== 
 +{{ doc:user:bjarne-stroustrup.jpg?80|doc:user:bjarne-stroustrup.jpg}} 
 +[[#Object-oriented]] programming language used to develop [[#Metafor]]. See also [[wp>C++]].
  
-==== Code de calcul ====+==== Contact ====
  
-Autre manière d'appeler un logiciel qui bouffe du CPU.+Interaction between two solids which models the fact that they cannot penetrate each other during the computation. Contact induces nonlinearities in the computation. The penalty method is most often used in [[#Metafor]]. To handle contact, [[#Metafor]] creates contacts [[#fe|elements]] on each node that can be in contact with, either, another deformable solid (defo-defo contact), or a [[#Contact Matrices|rigid contact tool]] (rigid-defo contact).
  
-==== Contact ====+==== Contact Matrices ====
  
-Interaction entre deux corps modélisant la non pénétration de ceux-ci pendant un calcul. En pratique, le contact introduit une grande non linéarité dans le problème à résoudreDans [[#Metafor]], l'algorithme le plus souvent utilisé est la méthode de pénalisation. Pour gérer le contact, [[#Metafor]] crée des [[#ef|éléments]] sur chaque noeud pouvant entrer en contact avecsoit un autre corps déformable (contact défo-défo)soit avec une [[#matrice de contact|matrice rigide de contact]] (contact rigide-défo).+Also called "contact tools" in metal formingcontact matrix is a perfectly rigid geometric object (a cylindera plane...) which can come into contact with a mesh. For instancea drawing punch or a blankholder may be modeled by a contact matrix.
  
-==== Courbes ====+==== Curves ====
  
-Sans autre précisionce mot fait référence aux courbes temporelles de résultats (valeurs extraites à chaque pas de temps et sauvées sur le disque dans un fichier ''.ascii'' utilisable sous Matlab)Par exemple, [[#Metafor]] permet de tracer au cours du temps l'évolution des forces de contact, le champ de déformation plastique dans une section, la température en un pointetc+When used on its ownthe word "curve" must be understood as "history curve", which is a series of values extracted from the simulation at each time step, then saved in a text file with a ''.ascii'' extensionFor example, [[#Metafor]] can build curves for contact forces over timeplastic strains in a section, nodal temperatures...
  
-==== CVS ==== 
  
-Programme de gestion de versions utilisé pour l'évolution du source de [[#Metafor]] ainsi que la vérification de la [[#batterie]] de tests. CVS permet la modification simultanée du code source par plusieurs développeurs et facilite les mises à jour et la synchronisation du travail.  C'est grâce à CVS (et un peu d'acharnement de notre part) qu'il n'existe qu'une seule version de [[#Metafor]] aujourd'hui.+---- 
  
 ===== D ===== ===== D =====
 +
  
 ==== DLL ==== ==== DLL ====
  
-Bibliothèque dynamique sous Windows. Correspond à des fichiers ''.so'' sous Unix/Linux+Dynamic-link library, on Windows. Equivalent to ''.so'' files on Unix/Linux.
- [[#Metafor]] est composé d'une vingtaine de DLL sous Windows. Il dépend également d'autres bibliothèques telles que celles de [[#VTK]], Qt ou les BLAS. Sous Unix, le travail de découpe en bibliothèques dynamiques n'a pas encore été effectué.+
  
-===== E =====+[[#Metafor]] is made of around 20 libraries on Windows. It also depends on other librarires, such as [[#VTK]], Qt ou les BLAS. On Unix, Metafor has not yet been split into DLLs. 
  
-==== Element de volume ==== 
  
-[[#ef|Element fini]] possédant une géométrie volumique en 3D (un hexaèdre p. expl.) et surfacique en 2D (un quadrangle p. expl.). Les éléments de volume forment une famille tout comme les éléments surfaciques de contact, les éléments de pression, les coques en forment d'autres.+----
  
-==== EF ==== 
- 
-Element Fini. Voir aussi [[Wp>Finite_element]]. 
- 
-Dans [[#Metafor]], les éléments sont des objets qui renvoient des forces à l'algorithme d'intégration. 
  
 ===== F ===== ===== F =====
Line 87: Line 86:
 ==== Fac ==== ==== Fac ====
  
-Nom donné aux **F**ichiers d'**A**rchivage et de **C**ommunication de [[doc:user:general:glossaire#Samcef]]. Par extension, [[#Metafor]] écrit également des facs (dont le format n'a rien à voir avec ceux de [[#Samcef]]).+Name given to the **F**iles of **A**rchiving and **C**ommunication of [[#Samcef]]. By extension, [[#Metafor]] also writes facs, even if the format is different from [[#Samcef]].
  
-==== Fortran ====+==== FE ====
  
-Langage archaïque toujours largement utilisé par la communauté scientifique pour d'obscures raisons.+Finite Element. See also [[Wp>Finite_element]].
  
-==== Franglais ====+In [[#Metafor]], elements are objects that compute forces and send them back to the time integration algorithm. 
  
-Langue utilisée entre autres par [[#Metafor]] (voir [[doc:user:general:glossaire#BFac]] par exemple) malgré nos efforts pour l'éviter.+==== FEM ====
  
-===== G =====+Finite Element Method - [[wp>FEM]].
  
 +==== Fortran ====
  
-==== GPL ====+Obsolete programming language still used by many commercial finite element codes. 
 + 
 +==== FV ==== 
 + 
 +Finite Volume. Alternative discretization technique, in opposition with Finite Element. Finite Volumes are used to model convection with the [[#ALE]] formulation. 
 + 
 + 
 +----
  
-[[wp>GNU Public License]] : licence de base du développement "libre" de logiciels. Voir le [[http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html|site GNU]]. La licence de [[#Metafor]] est tout sauf du GPL. C'est bien dommage. 
  
 ===== I ===== ===== I =====
 +
 +==== Input file ====
 +
 +Text file describing the geometry, mesh, boundary conditions and time integration parameters of a simulation. In [[#Metafor]], an input file is a series of [[#Python]] commands gathered in a [[#module]].
 +
  
 ==== Interaction ==== ==== Interaction ====
  
-Initialement dans [[#Metafor]]on appelait "interaction" l'objet qui générait les [[#ef|éléments]] de condition aux limites (contact, pressionà la surface d'un [[#maillage]]Actuellementle concept a été étendu à la génération de n'importe quel type d'[[#ef|élément]], y compris les [[#élément de volume|éléments de volumes]].+At firstan interaction was the object managing the boundary condition [[#fe|elements]] on the surface of a mesh (contact, pressure). Nowadaysthis concept has been extended to the generation of any [[#fe|finite element]], even [[#Volume Element]].
  
-==== Interpréteur ====+==== Interpreter ====
  
-Ligne de commande -- voir [[doc:user:general:glossaire#python]].+Command line -- see [[#python]].
  
-==== Itérations ====+==== Iterations ====
  
-Sans autre précisionce mot fait référence aux itérations de l'algorithme de [[doc:user:general:glossaire#Newton-Raphson]] utilisé pour à chaque pas de temps de l'intégration temporelle.+On its owniteration means mechanical iteration of the [[#Newton-Raphson]] algorithm, used at each time step to converge to an equilibrated solution.
  
-===== J ===== 
  
-==== Jacobien ====+----
  
-Le jacobien d'un [[#ef|élément]] caractérise la transformation de l'espace entre une configuration donnée et la configuration de référence. Ce dernier est toujours positif sauf dans le cas d'un retournement de [[#maille]] (dans ce cas, le calcul ne peut pas continuer). 
  
-==== Jeu de données ====+===== J =====
  
-Fichier texte définissant la géométrie, le maillage, les conditions aux limites et les paramètres d'intégration d'un calcul. Dans [[#Metafor]], le jeu de donnée est une série de commandes rassemblées dans un [[#module]] et [[#interpréteur|interprétée]] par [[#python]].+==== Jacobian ====
  
-===== L =====+The jacobian of a [[#fe|element]] characterizes the factor by which the volume of this element expands or shrinks between a given configuration and the reference one. It is always positive, unless the element orientation was inverted or distorted, in which case the computation cannot continue further.
  
-==== LGPL ==== 
  
-Licence dérivée du [[doc:user:general:glossaire#GPL]] (Lesser GPL), généralement utilisée pour des bibliothèques, n'obligeant pas le développeur d'un code utilisant du source LGPL à rendre son code GPL. Un code commercial peut donc utiliser des bibliothèques LGPL. Voir le [[http://www.gnu.org/copyleft/lgpl.html|site GNU]]. [[#Metafor]] utilise par exemple [[http://libnurbs.sourceforge.net/|Nurbs++]] qui est LGPL.+---- 
  
 ===== M ===== ===== M =====
Line 138: Line 147:
 ==== Machine ==== ==== Machine ====
  
-Dans le contexte de ce siteune machine n'est pas une perceuse ni un une scie électrique mais plutôt un PC ou, à la rigueur, la machine à café.+In the context of this websitea "machine" is neither a power saw nor a pneumatic drill but rather a PC or sometimes a coffee machine.
  
-==== Maillage ==== 
  
-Dans [[#Metafor]], la géométrie du maillage est appelée mesh. Elle peut être mise en parallèle avec la géométrie "utilisateur" qui est celle encodée par l'utilisateur dans son [[#jeu de données]].+==== Material ====
  
-==== Maille ====+A material is the implementation of a constitutive law which defines the evolution of stresses with respect to strains. By extension, a contact material is the name used when talking about friction laws.
  
-Dans [[#Metafor]], une maille est la partie géométrique d'un [[#ef|élément fini]]. On parle d'une maille quadrangulaire, triangulaire, etc. Les mailles sont créées par les mailleurs. L'utilisateur "applique" des éléments finis sur les mailles à l'aide des "interactions".+==== Memory leak ====
  
-==== Matériau ====+Quite often seen when programming with an [[#object-oriented]] language. It is due to allocated memory which is never freed. So solve this, destructors can be programmed or more RAM bought.
  
-Définit l'évolution des contraintes par rapport aux déformations. Par extension, on parle de matériau de contact pour désigner les lois de frottement.+==== Mesh element ====
  
-==== Matrice de contact ====+In [[#Metafor]], a mesh element is the geometric part of a [[#fe|finite element]]. A mesh element can be quadrangular, triangular, ... Mesh elements are created by meshers. The user creates finite elements on mesh elements through [[#interaction|interactions]].
  
-Appelée parfois "outil" dans le cas du Metal Forming, une matrice de contact représente un objet géométrique rigide (cylindre, plan, ou surface plus complexe) qui peut entrer en contact avec le maillage du problème. Par exemple, un cylindre de laminage, un galet de profilage, un bloc planeur, un poinçon d'emboutissage, un serre-flan peuvent être modélisés par une ou plusieurs matrices de contact.+==== Metafor ====
  
-==== Memory leak ====+Thermo-mechanical [[#fe|Finite Element]] software developed in the LTAS-MN2L, taking large strains of solids into account. Initially started by J.-P. Ponthot, Metafor has become bigger and bigger and now gathers the contributions from all researchers in the laboratory. It is also used on a commercial way by [[http://www.gdtech.eu/|GDTech]], [[http://www.crmgroup.be/|CRM]] and [[https://www.safran-aero-boosters.com/fr|Safran Aero Boosters]].
  
-"Fuite de mémoire". Assez courant lorsqu'on programme dans un langage [[#orienté objets]]. Il s'agit de mémoire allouée et dont on perd la trace (et qui n'est donc jamais libérée). Pour y remédier, certains programment des detructeurs, d'autres achètent de la RAM.+==== Module ====
  
 +[[#Python]] file representing either a library of objects and functions or a test case. In the latter case, the module contains the objects ''Domain'', which must be defined by every Metafor model.
  
-==== MEF ==== 
  
-Methode de Elements Finis - [[wp>FEM]] en anglais.+==== Multiphysics ====
  
-==== Metafor ====+Which can manage more than one field of unknown. For example, mechanical unknowns (''x'', ''y'', ''z''), temperature field ''T'', electric and magnetic fields, ... 
 +In [[#Metafor]], only mechanical and thermal fields are considered.
  
-[[#code de calcul|Code de calcul]] [[#ef|éléments finis]] thermo-mécanique développé au LTAS-MCT prenant en compte les grandes transformations des solides. 
-Initialement lancé par J.-P. Ponthot, le projet Metafor a pris de l'ampleur et rassemble aujourd'hui tous les développements scientifiques des différents chercheurs du laboratoire. Il est également utilisé de manière commerciale par la société [[http://www.gdtech.net/|GDTech]]. 
  
 +----
  
-==== Module ==== 
  
-Fichier [[doc:user:general:glossaire#Python]] représentant une bibliothèque de fonctions et d'objets ou un cas-test de Metafor (dans ce cas, le module contient l'objet ''Domain'' que doit définir tout modèle Metafor).+===== N =====
  
-==== Multiphysique ====+==== Newton-Raphson ====
  
-Pouvant traiter plus d'un seul champ d'inconnue à la foisPar exemple les inconnues mécaniques (''x'', ''y'', ''z''), le champ de température ''T'', le champ électrique, le champ magnétique, etc. +Iterative algorithm which can solve a system of nonlinear equationsIn [[#Metafor]], with an implicit time integration scheme, The balance of forces is solved at each time step by a Newton-Raphson algorithm.
-Dans le cadre de [[#Metafor]], seuls les champs mécanique et thermiques sont utilisés.+
  
-===== N ===== 
  
-==== Newton-Raphson ==== 
  
-Algorithme itératif de résolution d'un système d'équations non linéaires. Dans [[#Metafor]], lorsqu'on utilise un algorithme implicite, l'équation de Newton est résolue, à chaque pas de temps, par un algorithme de Newton-Raphson.+---- 
  
 ===== O ===== ===== O =====
  
-==== Oo_meta ====+==== Object-Oriented ====
  
-Ancienne dénomination de [[#Metafor]] version [[#C++]] lorsque personne n'était encore convaincu du succès de l'opération de conversion à partir du [[#Fortran]].+Programming method which consists in dividing concepts in objects. [[#C++]]  and [[#Python]] are both object-oriented languages. 
 + 
 +==== oo_meta ==== 
 + 
 +Old name of the [[#C++]] version of [[#Metafor]], when the translation from [[#Fortran]] was not yet fully performed.
  
 ==== Oofelie ==== ==== Oofelie ====
  
-Librairie commerciale [[doc:user:general:glossaire#EF]] utilisée par [[#Metafor]]. Oofelie fournit les opérations mathématiques et la gestion des degrés de libertés ainsi qu'une base de donnéesVoir aussi [[http://www.open-engineering.com/|Open Engineering]].+Commercial [[#fe|Finite Element]] library used by [[#Metafor]]. OOfelie supplies mathematical operations, management of degrees of freedom and a databaseSee [[http://www.open-engineering.com/|Open Engineering]].
  
-==== Orienté objets ==== 
  
-Manière de programmer consistant à diviser les concepts en classes en y associant données et fonctions traitant ces données. Il est possible de programmer en orienté objets (OO) dans tous les langages avec plus ou moins de facilités. Le [[#C++]] a été utilisé dans le cadre du projet [[#Metafor]]. [[#python|Python]] est également orienté objets. 
  
-===== P =====+----
  
-==== Pas de temps ==== 
  
-Lorsqu'une structure subit de grandes transformations de manière quasi-statique, il est généralement impossible de calculer d'un seul coup (une seule inversion matricielle) la déformée recherchée. Il est donc impératif de procéder de manière incrémentale. Le temps de mise en charge est donc ainsi subdivisé en pas de temps pour permettre un bon déroulement du calcul. Le mot "pas de temps" est donc utilisé par similitude au pas des schémas dynamiques même si, dans le cas quasi-statique sans viscosité, le temps n'intervient pas directement sur la solution.+===== P =====
  
 ==== Python ==== ==== Python ====
  
-Langage de programmation interprété et [[doc:user:general:glossaire#orienté objets]]. Python est utilisé comme [[doc:user:general:glossaire#interpréteur]] (ligne de commandepar [[#Metafor]].+Interpreted [[#object-oriented]] programming language. Python is used as an [[#interpreter]] (command lineby [[#Metafor]]. 
 + 
 + 
 + 
 +---- 
 + 
 + 
 +===== R ===== 
 + 
 +==== RTFM ==== 
 + 
 +La réponse de Luc à beaucoup de questions, RFTM, ou Read The Fucking Manual. Ironiquement, il n'y a souvent pas de Fucking Manual à lire, ou alors il n'est plus à jour, mais bon, faut pas chercher... 
 + 
 + 
 +---- 
  
 ===== S ===== ===== S =====
Line 214: Line 235:
 ==== Samcef ==== ==== Samcef ====
  
-Logiciel de calcul initialement créé par le LTAS à l'Université de Liège. Samtech, première spin-off de l'ULgcommercialise Samcef depuis de nombreuses annéesL'outil "intégrateur" de Samtech est Samcef Fields. Au LTAS-MCTnous utilisons Samcef à travers [[doc:user:general:glossaire#Bacon]] pour importer des géométries complexes dans [[#Metafor]].+Software initally created by the LTAS, in the University of Liège. Samtech, first spin-off of the universityhas commercialized Samcef for yearsIn the laboratory, Samcef is used through [[#Bacon]] to import complex geometry in [[#Metafor]]. 
 + 
 + 
 +---- 
 + 
  
 ===== T ===== ===== T =====
 +
 +==== Test case ====
 +
 +A test case is a simulation on [[#Metafor]] (see also [[#data set]] and [[#module]]).
 +
 +==== Time Step ====
 +
 +When a part experiences large strains in a quasi-static way, it is usually impossible to compute the deformed configuration with only one matrix inversion. It must be done incrementally, so the loading time is divided in several time steps. The name "time step" is used by similarity to dynamic schemes, even if, in quasi-static configurations without viscosity, time is irrelevant in the solution.
  
 ==== Tuple ==== ==== Tuple ====
  
-Sous [[doc:user:general:glossaire#python]], correspond à un ensemble ordonné de valeurs non modifiablesPar exemple ''(1, 2, 'a', "tuple")'' est un tuple. Un tuple peut contenir un autre tuple.+In [[#Python]], a tuple corresponds to a ordered set of values which cannot be modifiedFor instance, ''(1, 2, 'a', "tuple")'' is a tuple. tuple can include another tuple. 
 + 
 + 
 + 
 +---- 
  
 ===== V ===== ===== V =====
  
-==== VF ====+==== VCS  ====
  
-Volume Fini : technique de discrétisation et résolution alternative à la [[#mef|méthode des éléments finis]]. Des volumes finis sont utilisés pour la convection en formalisme [[#ALE]].+Version Control System. Software in charge of the management of changes in [[#Metafor]] source code, and the verification of the [[#battery]]. Two VCS are used today for Metafor: [[https://subversion.apache.org/|Subversion]] and [[https://git-scm.com/|git]]. 
 +these VCS allow the simultaneous modification of the source code by several developers, and facilitate updates and synchronizationThanks to the VCS and to a lot of work, only one version of [[#Metafor]] exists today.
  
-==== Vtk ====+==== Volume Element ==== 
 + 
 +[[#FE|Finite Element]] which has a volume geometry in 3D (such as an hexaedron or a tetrahedron), and a surface geometry in 2D (such as a quadrangle or a triangle). Volume elements are a subset of "elements". Other types of elements include contact elements, pressure elements, shells, ... 
 + 
 +==== VTK ==== 
 + 
 +Graphical library for displaying 2D/3D meshes and results in the graphical user interface of Metafor. 
 + 
 + 
 +----
  
-Librairie graphique sous licence LGPL utilisée par [[#Metafor]] pour le graphisme. 
  
 ===== Z ===== ===== Z =====
Line 236: Line 284:
 ==== Z-Mesh ==== ==== Z-Mesh ====
  
-Préprocesseur maison initialement créé par Laurent Stainer. Le Z fait allusion à Zorglub. Depuis le 23/03/06, il n'est plus utilisél'import [[doc:user:general:glossaire#Bacon]] se faisant directement via [[doc:user:general:glossaire#python]].+In-house preprocessorinitially created by [[https://scholar.google.fr/citations?user=xvxfKIoAAAAJ&hl=fr|Laurent Stainer]]. "Z" stands for [[wp>Zorglub]]. It has been used as a preprocessor for Metafor until 23/03/2006. 
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doc/user/general/glossaire.1400599062.txt.gz · Last modified: 2016/03/30 15:22 (external edit)

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