Sesión 1: Introducción SALOME-MECA y CODE ASTERIntroducci on al MEF Introducci on Salome-Meca y...
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Introduccion al MEFIntroduccion Salome-Meca y Code Aster
Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Sesion 1: Introduccion SALOME-MECA yCODE ASTER
R. Lopez-Cancelos1, I. Vieitez2
1 Departamento de Ingenierıa de los Materiales, Mecanica Aplicada y Construccion, E. de Ing. Industrial, Universidad de Vigo,Campus Marcosende, E-36310 Vigo, E-mail: [email protected]
2 Departamento de Matematica Aplicada II, E. de Ing. de Telecomunicacion, Universidad de Vigo, Campus Marcosende, E-36310Vigo, E-mail: [email protected]
Introduccion a la Simulacion Numerica con Code-Aster
9-11 de junio de 2015
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Proyecto CloudPYME
El proyecto CloudPYME (ID 0682 CLOUDPYME2 1 E)esta cofinanciado por la Comision Europea a traves del Fondo Europeode Desarrollo Regional (FEDER), dentro de la tercera convocatoria deproyectos del Programa Operativo de Cooperacion TransfronterizaEspana-Portugal 2007-2013 (POCTEP).
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Indice de contenidos
1 Introduccion al MEF
2 Introduccion Salome-Meca y Code AsterSALOME-MECACODE ASTER
3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Indice
1 Introduccion al MEF
2 Introduccion Salome-Meca y Code AsterSALOME-MECACODE ASTER
3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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Introduccion al MEF
Es un metodo numerico general para la aproximacion de soluciones deecuaciones en derivadas parciales.
Tipos de ecuaciones en derivadas parciales:
Ec. Elıptica, operador Laplace.
∇ · (−c∇u) = f
Ec. Parabolica, ecuacion de difusion.
da∂u
∂t+∇ · (−c∇u) = f
Ec. Hiperbolica, ecuacion de ondas.
ea∂2u
∂t2+∇ · (−c∇u) = f
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Introduccion al MEF
Tipos de problemas:
Problemas estacionarios → Condiciones de contorno
Condicion de frontera de Dirichlet
h u = r
Neumann∂u
∂n= n · ∇u
Problemas evolutivos: condiciones de contorno y condicionesiniciales.
u(x , t0) = u0
∂u
∂n(x , t0) = ut,0
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Introduccion al MEF
El metodo posee tres caracterısticas fundamentales:
La discretizacion de un dominio geometrico mediante subdominiosgeometricos mas sencillos. Cada elemento finito es visto como undominio independiente.
Sistema de ecuaciones algebraicas, obtenidas a partir del problemaen derivadas parciales.
Ku = b
Ensamblaje de la matriz. Relaciones existentes entre los diferenteselementos.
Ki =
(Kii Kii+1
Ki+1i Ki+1i+1
)bi =
(bibi+1
)
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Introduccion al MEF
El metodo calcula una solucion aproximada a la real mediante laaproximacion por funciones sencillas (generalmente polinomios).
La falta de precision puede venir de varias etapas del caculo:
La division del dominio continuo en elementos finitos no es exacta.Por tanto se introduce un error en el dominio modelado.
El empleo de funciones sencillas para interpolar la solucion.
En la resolucion del sistema de ecuaciones.R.L-Cancelos, I.Vieitez Sesion 1: Introduccion SALOME-MECA y CODE ASTER
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Introduccion al MEF
Desde el punto de vista practico las fases necesarias para resolver unproblema mediante MEF son:
Preproceso
- Definicion de la geometrıa (dominio geometrico)- Generacion de la malla (Discretizacion del dominio geometrico)- Definicion de las condiciones de contorno- Asignacion de propiedades a los materiales- Otras
Calculo
- Calculo de la magnitud incognita)
Postproceso
- Calculo de magnitudes derivadas- Tratamiento de datos- Conclusiones de los resultados
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SALOME-MECACODE ASTER
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1 Introduccion al MEF
2 Introduccion Salome-Meca y Code AsterSALOME-MECACODE ASTER
3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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2 Introduccion Salome-Meca y Code AsterSALOME-MECACODE ASTER
3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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SALOME-MECACODE ASTER
Introduccion al software SALOME-MECA
Es un software multiplataforma de codigo abierto.
Ofrece una plataforma generica para pre y post-procesamiento parala simulacion numerica.
Generacion del modelo CADGeneracion de los malladosPost-procesado de los resultados de calculo.
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SALOME-MECACODE ASTER
Introduccion al software SALOME-MECA
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Introduccion al software SALOME-MECA
MODULOS:
ASTER
Geometry
Mesh
ParaVis
Med
YACS
JobManager
Homard
OpenTURNS
ADAO
EFICAS
EUROPLEXUS
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2 Introduccion Salome-Meca y Code AsterSALOME-MECACODE ASTER
3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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Introduccion al codigo Code Aster
Es un codigo de simulacion de elementos finitos de codigo abierto.
Desarrollado por EDF (Electricite de France) para el estudio ymantenimiento plantas de generacion y distribucion de energıaelectrica.
Disenado para el analisis estructural y multifısico (Mecanicos,Termicos y Termomecanicos).
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SALOME-MECACODE ASTER
Introduccion al codigo Code Aster
Tipos de analisis:Lineales y no linealesEstacionarios o evolutivosEstaticos o dinamicos.Analisis modal, fractura, dano, fatiga ...Iteraciones, fluido-estructura, solido estructura ysolido-fluido-estructura
Incluye mas de 90 leyes constitutivas de materiales, que incluyen:Elastico lineales y no lineales.Hiperelasticos no lienales.Elastoplasticos y viscoelasticos no lineales.
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SALOME-MECACODE ASTER
Introduccion al codigo Code Aster
Archivos de entrada vs archivos de salida.
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Introduccion al codigo Code Aster
Documentacion tecnica de Code Aster:
Manual de utilizacion U: Modo de empleo de los comandos.
Manual de referencia R: Formulacion de los fenomenos modelados,metodos analıticos, algoritmos numericos.
Manual de descripcion informatica D: Las estructuras de datos,algoritmos, arquitectura.
Manual de validacion V: Fichas de los test de validacion.
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1 Introduccion al MEF
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3 Modulo Geometrıa SALOME-MECA
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Ejemplo
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Ejemplo
Crear los puntos de referencia → Menu New Entity/Basic/Point
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Ejemplo
• Vertex 1 - 1st Point Constructor: -62.5; -40; -15, Apply
• Vertex 2 - 1st Point Constructor: 62.5; 40; 0, Apply
• Vertex 3 - 1st Point Constructor: -52.5; -20; -20, Apply
• Vertex 4 - 1st Point Constructor: 52.5; 20; -5, Apply
• Vertex 5 - 1st Point Constructor: -6; -6; -15, Apply
• Vertex 6 - 1st Point Constructor: 6; 6; 25, Apply
• Vertex 7 - 1st Point Constructor: 0 ; 0 ; 0, Apply
• Vertex 8 - 1st Point Constructor: 50 ; 30 ; -25, Apply
• Vertex 9 - 1st Point Constructor: 0 ; 0 ; 5, Apply
• Vertex 10 - 1st Point Constructor: 0 ; 0 ; 40, Apply
• Vertex 11 - 1st Point Constructor: 21.213; 21.213; 35, Apply and Close.
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Ejemplo
Definir los vectores de referencia → Menu New Entity/Basic/Vector
• Vector 1 - 2nd Vector Constructor: 1 ; 0 ; 0, Apply
• Vector 2 - 2nd Vector Constructor: 0 ; 1 ; 0, Apply
• Vector 3 - 2nd Vector Constructor: 0 ; 0 ; 1, Apply and Close.
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Ejemplo
Construccion de los cuerpos basicos: Prismas rectangulares→ Menu New Entity/Primitives/Box
• Box 1 - 1st Box constructor Select Vertex 1, Vertex 2, Apply
• Box 2 - 1st Box constructor Select Vertex 3, Vertex 4, Apply
• Box 3 - 1st Box constructor Select Vertex 5, Vertex 6, Apply and Close.
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Ejemplo
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Ejemplo
Modificamos la posicion de una caja→ Menu Operations/Transformation/Rotation
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Rotation:
- Main Object: Box 3.
- Axis: Vector 3.
- Angle: 45
- Uncheck “Create a copy”check-box
- Apply and Close.
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Construccion de los cuerpos basicos: Prismas cilındricos.→ Menu New Entity/Primitives/Cylinder
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Ejemplo
• Cylinder 1 - 2nd Cylinder constructor Radius 22, height 50, Apply
• Cylinder 2 - 1st Cylinder constructor Select Vertex 9, Vector 3, Radius15, height 80, Apply
• Cylinder 3 - 1st Cylinder constructor Select Vertex 10, Vector 3, Radius37.5, height 10, Apply
• Cylinder 4 - 1st Cylinder constructor Select Vertex 8, Vector 3, Radius 5,height 40, Apply
• Cylinder 5 - 1st Cylinder constructor Select Vertex 11, Vector 3, Radius3.5, height 20, Apply and Close.
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Ejemplo
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Ejemplo
Creacion de varios cuerpos mediante una multi-traslacion → MenuOperation/Transformation/Multi-traslation
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Ejemplo
Multi-Traslation 1:
- Main Object: Cylinder 4.
- Vector U: Vector 1.
- Vector V: Vector 2.
- Step U -100
- Nb. Times U: 2
- Step V -60
- Nb. Times V: 2
- Apply and Close.
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Ejemplo
Creacion de varios cuerpos mediante una multi-rotacion → MenuOperation/Transformation/Multi-rotation
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Ejemplo
Multi-Rotation 1
- Main Object: Cylinder 5.
- Vector: Vector 3.
- Nb. Times: 4
- Apply and Close.
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Ejemplo
Operaciones con los cuerpos basicos → Menu Operation/Boolean/Fuse
Fuse 1
- Selected Objects: Cylinder 1, Cylinder 3.
- Apply and Close.
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Ejemplo
Operaciones con los cuerpos basicos → Menu Operation/Boolean/Cut
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Ejemplo
- Cut 1 - Main Object: Box 1 Tool Object: Box 2, Apply
- Cut 2 - Main Object: Fuse 1 Tool Object: Cylinder 2, Apply
- Cut 3 - Main Object: Cut 2 Tool Object: Multi-Rotation 1, Apply
- Cut 4 - Main Object: Cut 1 Tool Object: Multi-Translation 1, Applyand Close.
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Ejemplo
Operaciones con los cuerpos basicos → Menu Operation/Boolean/Fuse
Fuse 2:
- Selected Objects: Cut 3, Cut 4.
- Apply and Close.
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Ejemplo
Operaciones con los cuerpos basicos → Menu Operation/Boolean/Cut
Cut 5:
- Main Object: Fuse 2
- Tool Object: Box 3
- Apply and Close.
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Ejemplo
Importar una geometrıa → Menu/File/Import.
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Ejemplo
- Select Files of type *.step
- Download and load fileExtrusion.step
- Open.
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Ejemplo
Crear un plano → Menu Entity/Basic/Plane
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Ejemplo
Plane 1
- 1st Plane constructor Point:Vertex 7
- Vector: Vector 1
- Size: 80
- Apply and Close.
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Ejemplo
Simetrıa → Menu Operations/Transformation/Mirror image
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Ejemplo
Mirror 1
- 3rd Constructor: Mirror byPlane
- Objects: Extrusion.step 1
- Plane mirror: Plane 1
- Check “Create a copy”check-box.
- Apply and Close.
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Ejemplo
Crear un grupo de solidos → Menu New Entity/Build/Compound
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Ejemplo
Compound 1
- Objects: Mirror 1 andExtrusion.step 1
- Apply and Close.
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Modulo Geometrıa SALOME-MECA
Ejemplo
Crear un unico solido → Menu Operation/Boolean/Fuse
Fuse 3
- Selected objects: Cut 5,Compound 1
- Apply and Close.
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