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+++ doc:user:geometry:mesh:3d [2020/07/06 15:54] – [Mesher by extrusion] papeleux
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-====== Mailleurs 3D ======
+====== 3D Meshers (Volumes) ======
-===== Mailleur transfini =====
+===== Transfinite Mesher =====
+Metafor possesses a simple transfinite mesher, which is able to mesh hexahedra (object with 6 sides, such as a cube). For more complex geometries, it is necessary to divide it into hexaedra or use external meshers ([[doc:user:general:glossaire#Samcef]], [[http://tetgen.berlios.de/|TetGen]], ...) and import the mesh in Metafor (see [[doc:user:geometry:import:tuto2]]).
-Metafor possède en interne un mailleur simple transfini qui permet de mailler des objets à topologie hexaédrique (6 faces tel un cube). Pour des géométries plus complexes, il est nécessaire de découper manuellement la structure en  domaines hexaédriques ou de se tourner vers des mailleurs externes plus élaborés ([[doc:user:general:glossaire#Samcef]], [[http://tetgen.berlios.de/|TetGen]], ...) et d'importer le maillage (voir [[doc:user:geometry:import:tuto2]]).
+__Preliminary note:__ To mesh a ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]'', all its ''[[doc:user:geometry:user:faces|Sides]]'' and ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curves]]'' must be meshed first !
-__Remarque préliminaire:__ Pour mailler un ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]'', il faut tout d'abord mailler les ''[[doc:user:geometry:user:faces|Sides]]'' et les ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curves]]'' qui le composent !
 {{ doc:user:mesh-3d-1.gif |Volume hexaédrique}}
-==== Avec autodétection ====
+==== With auto-detection ====
-L'autodétection est possible si on a une ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' avec 12 arêtes possédant chacune une seule ligne.
+Auto-detection is possible if the ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' has 12 edges, each of which possesses only one line.
   TransfiniteMesher3D(volumeset(number)).execute(type)
-| ''number'' | numéro du ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]''                         |
+| ''number'' | number of the ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]] to mesh''                         |
-| ''type''   | = ''True'' si génération des mailles (''CELL_HEXA'')\\ = ''False'' si génération de points uniquement (utile pour debug seulement)      |
+| ''type''   | = ''True'' if mesh elements must be generated (''CELL_HEXA'')\\ = ''False''  if only nodes must be generated (useful to debug only)      |
-Dans ce cas, la ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' doit être définie obligatoirement avec l'orientation de la figure ci-dessous:
+In this case, the ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' must be defined with the orientation shown below:
 {{ doc:user:mesh-3d-2.gif |Définition de la skin du domaine pour l'autodétection}}
-c'est-à-dire
+which means that
   skin = add(Skin(1));
@@ Line 30: / Line 29: @@
      skin.push(sideset(i))
-où les numéros du ''push'' sont les numéros des ''[[doc:user:geometry:user:faces|Sides]]'' de la ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]''.
+where the number used in the ''push'' function are the number of the ''[[doc:user:geometry:user:faces|Sides]]'' included in the ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]''.
-==== Sans autodétection ====
+==== Without auto-detection ====
-Le cas sans autodétection est le cas général. Il peut être appliqué à n'importe quelle ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' hexaédrique. La définition de celle-ci ne doit pas nécessairement suivre le schéma ci-dessus (les numéros des ''Sides'' peuvent être ordonnés de manière quelconque).
+This case is the most general, and can be applied to any ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' with the shape of a hexaedron. The definition of the skin must no longer be as the above figure shows, which means the sides can be "pushed" in the skin in any order.
-Pour fonctionner, le mailleur doit recevoir un ensemble de 12 ensembles de ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curves]]'' définissant les arêtes.
+The mesher needs a set of 12 sets of ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curves]]'', where each of these sets defines an edge of the hexaedron.
   mat = ((mat11, ..., mat1nbmax), ..., (mat121, ..., mat12nbmax))
   TransfiniteMesher3D(volumeset(number)).execute2(mat, type)
-| ''number'' | numéro du ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]'' hexaédrique |
+where ''number'' is the number of the hexahedral ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]''to mesh, and ''mat'' is a Python tuple with 12 components. Each component is a tuple which contains the number of the curves which constitute each edge. Each of these 12 edges can be made of a different number of curves.
-| ''mat'' | tuple de dimension 12, où chaque entrée regroupe les numéros des ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curves]]'' utilisées |
-Les numéros des ''Curves'' doivent obligatoirement être indiqués dans l'ordre suivant:
+These 12 tuples must be ordered as shown below:
 {{ doc:user:mesh-3d-3.gif |Ordre des lignes dans le tuple python}}
-__Exemple:__
+__Example:__
 {{ doc:user:mesh3d-4.jpg |Maillage manuel - géométrie initiale}}
-Le domaine hexaédrique ci-dessus peut se mailler indifféremment par:
+The hexahedral domain above can be meshed with the command:
   TransfiniteMesher3D(volumeset(1)).execute2( ((103,101,102),2,3,4,5,6,7,8,10,11,12,13) )
-ou
+or
   TransfiniteMesher3D(volumeset(1)).execute2( (5,11,(103,101,102),10,7,12,3,13,8,6,2,4) )
-ou
+or
   TransfiniteMesher3D(volumeset(1)).execute2( (6,12,2,11,8,13,4,10,5,7,3,(101,102,103)) )
-ou
+or
   ...
-pour donner
+leading to:
 {{ doc:user:mesh3d-5.jpg |Maillage résultant}}
-==== Maillage transfini 3D avec une distribution non uniforme des mailles ====
+==== Transfinite 3D mesher with non-uniform mesh elements distribution ====
-Il suffit de procéder de la manière suivante pour mailler un ''Volume'':
+This is done with the commands:
   MesherTFI3D =TransfiniteMesher3D(volumeset(number))
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   MesherTFI3D.execute(type, tri) ou MesherTFI3D.execute2(mat, type)
-lorsqu'un de ses bords est discrétisé par une distribution de maille.
+when one if the edges is already discretized using a mesh elements distribution.
-__Remarque__ : Par défaut, le paramètre de la fonction ''setEnableDistribution'' est ''True''.
+__Note__ : By default, the parameter ''setEnableDistribution'' is set to ''True''.
-===== Mailleur par extrusion =====
+===== Mesher by extrusion =====
+This method can be used, but could be improved upon: density non-constant along the extrusion direction, improvement of meshing speed, giving the extruded nodes as groups (internal ones, external surface, ...). For now on, a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', a ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' or a ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'' can be extruded along any direction, with any number of elements.
-Cette méthode est utilisable mais pourrait être améliorée: densité non constante sur la direction d'extrusion, amélioration de la vitesse de maillage (ça me semble lent), sortie des noeuds  extrudés en groupes (internes, surface externe, etc). Tant que maintenant, on peut extruder une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', une ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' ou un ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'' selon une direction quelconque avec un nombre d'éléments quelconques.
+The geometry associated to the extrusion can also be created (only for a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]''). For a ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' or a ''Group'', we can create the ''[[doc:user:geometry:user:points|Points]]'' and ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curves]]'' associated by extrusion to the ''[[doc:user:geometry:user:points|Points]]'' and ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curves]]'' of the object.
-On peut aussi créer la géométrie suite à l'extrusion (uniquement pour une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]''). Pour une ''[[doc:user:geometry:peaux|Skin]]'' ou un ''Group'', on peut créer les ''[[doc:user:geometry:user:points|Points]]'' et les ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curves]]'' liées par l'extrusion aux ''[[doc:user:geometry:user:points|Points]]'' et aux ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curves]]'' de l'objet.
-=== Exemple ====
+=== Example ====
-Il s'agit de l'extrusion d'un cercle troué par un carré (voir ''apps.qs.extruMesher3d'').
+Extrusion of a circle pierced by a square (see ''apps.qs.extruMesher3d'' and ''apps.qs.extruMesher3dTx'' or ''apps.qs.extruMesher3dTorsion'' ''apps.qs.extruMesher3dDist03'' for modified extrusions).
-{{ commit:2006:extru2_000.jpg?200 |Extrusion d'un cercle troué}}
+{{commit:2006:extru2_000.jpg?200|Extrusion d'un cercle troué}}
+{{:doc:user:geometry:mesh:extrusionmeshertx.jpg?150|setXfct(fctX) }}
+{{:doc:user:geometry:mesh:extrusionmesherrot.jpg?150|setAnglefct(fctAngle)}}
+{{:doc:user:geometry:mesh:extrusionmesherDist.png?100|setNbOfLayers(10,0.3)}}
-Je vous épargne la création et le maillage du cercle. Pour extruder le résultat (la ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' #1), on écrit:
+The definition and meshing of the circle can be seen in the the file. To extrude the result (''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' #1):
   mesher = ExtrusionMesher3D(sideset(1), groupset(1))
   mesher.setFillGroup(True)
   mesher.setDirection(0.0,0.0,1.0)
-  mesher.setLength(8)
+  mesher.setLength(length)
-  mesher.setNbOfLayers(10)
+  mesher.setNbOfLayers(nLayers, dist = 1.0)
+  mesher.setAnglefct(fctAngle)
+  mesher.setXfct(fctX)
+  mesher.setYfct(fctY)
   mesher.execute()
   grpNo = mesher.getLastLayer(no)
-| Group 1          | toutes les mailles y font référence (le ''FieldApplicator'' est appliqué sur ce Groupe) |
+| Group 1          | all the mesh element refer to this group (the ''FieldApplicator'' is applied to this group) |
-| setFillGroup()   | remplit le Group 1 avec les noeuds du maillage                                          |
+| setFillGroup()   | fills Group 1 with the nodes of the mesh                                          |
-| setDirection     | direction d'extrusion (par défaut = ''z'')                                              |
+| setDirection     | direction of the extrusion (by default = ''z'')                                              |
-| setLength        | longueur d'extrusion                                                                    |
+| setLength        | length of the extrusion |
-| setNbOfLayers    | nombre d'éléments extrudés                                                              |
-| execute          | effectue l'extrusion                                                                    |
-| getLastLayer(no) | renvoie le Groupe grpNo (numéro ''no'') contenant les noeuds de la dernière couche      |
+| setNbOfLayers    | nLayers : number of extruded elements                                          |
+|                  | dist  : ratio between the length of the last and first element (default : dist = 1.0) |
+| setAnglefct(fctAngle)	| Application of a rotation of slices around extrusion vector (direction 'z' but starting from origin!!!) |
+| fctAngle | One parameter defining rotation of slices function in degrees (t) - t=[0,1] ATTENTION : fctAngle(0) = 0 |
+| setXfct(fctX)	| Application of a modification of the generatrice direction in X Direction |
+| setYfct(fctY)	| Application of a modification of the generatrice direction in Y Direction |
+| fctX/fctY | One parameter defining modification of generatrice : fct(t) - ATTENTION t=[0,Length] and fctX/fctY(0) = 0 |
+| execute          | execute the extrusion                                                               |
+| getLastLayer(no) | returns the group grpNo (number ''no'') which contains the nodes of the last layer  |
-:!: En maillant en deux dimensions, bien définir les contours "aire à gauche" :!:
+:!: When meshing in 2D, the wires must be defined "area to the left" :!:
-=== Exemple 2 ====
-De la même manière, une face plane maillée en triangles peut être extrudée en 3D pour un maillage en prismes (voir le cas ''apps.monosMeca.monoTrac3dPenta'')
+=== Example 2 ====
+In a same way, a planar face meshed with triangles can be extruded in 3D to be meshed with prisms (see ''apps.monosMeca.monoTrac3dPenta'').
 {{ commit:2007:cube_prismes.jpg?200 |Maillage d'un cube en prismes}}
-==== Création de la géométrie ====
+==== Creation of the geometry ====
-=== Cas général: Extrusion d'une ''Side'', d'une ''Skin'' ou d'un ''Group'' ===
+=== General case: Extrusion of a''Side'', a ''Skin'' or a ''Group'' ===
-Après l'extrusion d'une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', d'une ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' ou d'un ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'', on peut créer la géométrie extrudée à partir d'une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' avec la fonction :
+After the extrusion of a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', a ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' or a ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'', the geometry can also be extruded from a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' with the function:
   mesher.createGeometryOn(Side, NoGObject, geometry)
-Les objets géométriques créés sont numérotés à partir de NoGObject.
+Geometrical objects are created and numbered starting from NoGObject.
+The function ''createLineAbove'' can create only one ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Line]]'' corresponding to the extrusion of a ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' :
-Une fonction permet de créer uniquement une ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Line]]'' correspondant à l'extrusion d'un ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' :
   line = createLineAbove(pt1, NumLine, NumPtOnTop, geometry)
-| line       | ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Line]]'' créée (numérotée : NumLine)             |
+| line       | ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Line]]'' created (numbered: NumLine)             |
-| pt1        | ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' de référence                             |
+| pt1        | reference ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]''                             |
-| NumPtOnTop | numéro du ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' à l'autre extrémité du segment |
+| NumPtOnTop | number of the ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' situated at the other line extremity |
-=== Cas particulier: extrusion d'une Side ===
+=== Particular case : extrusion of a Side ===
+To create a geometry after the extrusion of a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', this function is used:
-Pour créer la géométrie après l'extrusion d'une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', on utilise la fonction :
   mesher.createGeometry(NoGObject, geometry)
-:!: Pour utiliser cette fonction il faut que la cible à extruder soit de type ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' :!:
+:!: To use this function, the target to extrude must be of type ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' :!:
-Les objets géométriques créés sont numérotés à partir de NoGObject.
+Geometrical objects are created and numbered starting from NoGObject.
 === Récupération des objets géométrique ===
+The retrieval of the created geometrical objetcs is done with the functions:
-La récupération des objets géométrique créés se fait avec les fonctions:
   Vol1  = mesher.getVolumeOnTop(side1)
@@ Line 157: / Line 167: @@
   point = mesher.getPointOnTop(ptref)
-| Vol1  | ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]'' créé à partir de la ''Side 1'', celle extrudée.
+| Vol1  | ''[[doc:user:geometry:user:volumes|Volume]]'' created from ''Side 1'', the one which is extruded.
-| side  | ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' créée à partir de l'objet ''curveOrSide'' (qui correspond à une ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' ou une ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' de l'objet extrudé). \\ Si : ''curveOrSide'' = ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' -> la ''Side'' renvoyée est tangente à la direction d'extrusion. \\ Si : ''curveOrSide'' = ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]''     -> la direction d'extrusion est un vecteur normale à la ''Side'' renvoyée |
+| side  | ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' created from the object ''curveOrSide'' (which corresponds to a ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' or a ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'' of the extruded object). \\ If : ''curveOrSide'' = ''[[doc:user:geometry:user:courbes|Curve]]'' -> the returned ''Side'' is tangent to the extrusion direction. \\ If: ''curveOrSide'' = ''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]''     -> the extrusion direction is a vector which is normal to the returned ''Side'' |
-| curve | ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' créée à partir de ''pointOrCurve'' (qui correspond à un ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' ou une ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' de l'objet extrudé) \\ Si : ''pointOrCurve'' = ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' -> la ''Curve'' renvoyée est tangente à la direction d'extrusion. \\ Si : ''pointOrCurve'' = ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]''     -> la direction d'extrusion est un vecteur normal à la ''Curve'' renvoyée|
+| curve | ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' created from ''pointOrCurve'' (which corresponds to a ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' or a ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]'' of the extruded object) \\ If : ''pointOrCurve'' = ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' -> the returned ''Curve'' is tangent to the extrusion direction. \\ If: ''pointOrCurve'' = ''[[doc:user:geometry:user:Courbes|Curve]]''     -> the extrusion direction is a vector which is normal to the returned ''Curve''|
-| point | ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' créé à partir de ''ptref'' (''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' de l'objet extrudé) |
+| point | ''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' created from ''ptref'' (''[[doc:user:geometry:user:Points|Point]]'' of the extruded object) |
-La géométrie est crée dans le cas test ''apps.welding.welding'' et ''aspCrushing.tests.threeD.smoothStripRoughTool''.
+The geometry is created in the test cases ''apps.welding.welding'' and ''aspCrushing.tests.threeD.smoothStripRoughTool''.
-<note important>
+<important note>
-ATTENTION, après la création de la géométrie, il faut ajouter le ''Volume'' (renvoyer par la fonction mesher.getVolumeOnTop(side)) à l'aide de la commande ''push'' dans le FieldApplicator à la place du groupe (groupset(1) du constructeur de l'objet ExtrusionMesher3D). Dans **le cas particulier** d'une seule couche d'éléments dans la direction d'extrusion, nous sommes obligés d'ajouter le groupe (groupset(1) du constructeur de l'objet ExtrusionMesher3D) à l'aide de la commande ''push'' dans le FieldApplicator, quelle que soit l'entité géométrique extrudée (''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' ou ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'').
+CAREFUL, after creating the geometry, the ''Volume'', returned by the function ''mesher.getVolumeOnTop(side)'' must be added with the ''push'' command to the ''FieldApplicator'' in place of the group (groupset(1) of the constructor of the object ''ExtrusionMesher3D''). In the case where only one layer of elements is found in the extrusion direction, the group (groupset(1) of the constructor of the object ''ExtrusionMesher3D'') must be added with the ''push'' command in the ''FieldApplicator'', whichever the extruded entity (''[[doc:user:geometry:user:faces|Side]]'', ''[[doc:user:geometry:user:peaux|Skin]]'' or ''[[doc:user:geometry:user:selections|Group]]'').
 </note>
+===== Mesher by extrusion of revolution =====
-===== Mailleur par extrusion de révolution =====
+Axisymmetric extrusion of a meshed side.
+The extrusion can be open ($0 < \mbox{angle} < 360^\circ$) or close ($\mbox{angle} = 360^\circ$).
-Extrusion axisymétrique d'une face maillée.
+To this day, no reconstruction of the extruded geometry exists. ''Groups'' should be used to set boundary conditions.
-L'extrusion peut être ouverte ($0 < \mbox{angle} < 360^\circ$) ou fermée ($\mbox{angle} = 360^\circ$).
-A ce jour, il n'y a pas de reconstruction de la géométrie extrudée (utilisez les ''Group'' pour gérer vos fixations).
   mesher = RevolutionExtrusionMesher3D(gobject, group, axe, angle=180.0)
@@ Line 182: / Line 191: @@
   mesher.execute()
-| gobject          | Objet géométrique 2DMaillé                                                              |
+| gobject          | Meshed 2D geometrical entity                                                              |
-| group            | Group father des mailles 3D                                                             |
+| group            | Group father of the 3D mesh elements                                                             |
-| axe              | Ligne géométrique définissant l'axe de révolution                                       |
+| axe              | Line which defines the revolution axis                                       |
-| setLength        | longueur d'extrusion                                                                    |
+| setLength        | length of the extrusion                                                                    |
-| setNbOfLayers    | nombre d'éléments extrudés                                                              |
+| setNbOfLayers    | number of extruded elements                                                             |
-| execute          | effectue l'extrusion                                                                    |
+| execute          | executes the extrusion                                                                  |
-==== Exemple ====
+==== Example ====
 {{:commit:2012:revolutionextusion1.png?200|}} {{:commit:2012:revolutionextrusion2.png?200|}} {{:commit:2012:revolutionextrusion3.png?200|}}