12/11/2015

Station de travail pour la CFD

Introduction:

Aujourd’hui, il existe beaucoup de logiciels de simulation CFD comme : ANSYS, FLOW 3D, OpenFOAM, COMSOL Multiphysics, XFLOW, etc. Ces logiciels de CFD demandent des ordinateurs performants pour avoir des calculs rapides d’où l’importance du choix du bon matériel informatique.

Les éléments qu'il faut prendre en considération dans votre configuration sont:

  • Le processeur
  • La mémoire vive (RAM)
  • La carte mère
  • La carte graphique
  • Le disque dur

 Une sélection appropriée de ses éléments permet un gain considérable en temps de calcul. Il existe plusieurs choix sur le marché pour choisir son ordinateur, mais deux facteurs seulement à prendre en considération qui sont le prix et les performances.

Le processeur:

Cet élément est le cœur de l’ordinateur. Actuellement, il existe deux fournisseurs qui sont Intel et AMD. Ces deux constructeurs en deux catégories deux processeurs qui peuvent nous intéressé pour du calcul scientifique. Pour Intel il y a les processeurs i7 et Xeon, pour AMD il y a les processeurs FX et Opteron.
Processeurs pour calcul scientifique 

Intel ou AMD:

Laquelle des deux marques faut-il choisir ? Les deux marques sont bonnes, mais lequel à plus d’avantages que l’autre. Intel à de meilleures performances que AMD qui beaucoup moins cher. Lors des simulations avec peu de maillage la différence n’est pas très grande. 
La figure ci-dessous (source ICI) montre bien que les processeurs Intel sont plus performants que les processeurs AMD, mais ils sont plus chers. Le processeur Intel Core i7 5960X est plus performant que les autres processeurs, mais c’est le plus cher, car il est plus récent. Maintenant, vous pouvez faire un premier choix qui dépendra de ce que vous êtes prêt à investir.     
Intel vs AMD

Xeon ou i7:

Les processeurs Intel i7 et AMD FX sont moins chers que les processeurs Intel Xeon et AMD Opteron, mais ces derniers permettent l’utilisation de deux processeurs identique sur la même machine, la figure suivante résume les différences.

Xeon vs i7
Dans le cadre d’une utilisation pour des calculs CFD (applications fortement parallélisées) il faut opter pour la gamme professionnelle Intel Xeon et AMD Opteron. 

La mémoire (RAM):

La RAM charge toutes les instructions en cours d’exécution sur le processeur. Nous sommes à la quatrième génération (DDR4) et seulement les processeurs les plus récents permettent son insertion. Les RAM DDR4 permettent une plus grande vitesse et une moindre consommation (voir figure ci-dessous).  

Les différentes génération de RAM
Les DDR4 sont actuellement chers. Vous pouvez opter pour des DDR3, mais il faut s’assurer de la compatibilité avec le processeur. Vous devriez avoir assez de RAM pour vos applications de façon à ne pas arriver à 100% des capacités, sinon votre ordinateur risque de « swapper » (c.-à-d. Il utilise une partie du disque dur comme une mémoire virtuelle déplaçant ainsi sans cesse les informations entre la mémoire et le disque nettement plus lent). Dans une chaîne de calcul CFD, la RAM est très sollicitée lors du maillage et de l’utilisation du solveur.
La fréquence d’une RAM est un élément important.Plus elle est importante plus la RAM est rapide et permet un Overlocking intéressant.
Il est préférable d’éviter les marques 'no name' qui peuvent poser des problèmes et d’acheter des mémoires de marques comme Corsair, Crucial, G-Skill, Kingston, OCZ, Samsung...etc.
Il est préférable d’acheter des RAM de même marque pour tout le PC pour écarter complètement les risques d’incompatibilités entre les RAM.

Processeur vs RAM:

Pour un processeur Intel Xeon, vous pouvez mettre de 24 GB à 128 GB et pour un processeur Intel i7 c’est de 16 à 32 GB. Il faudrait mieux avoir peux barrettes RAM avec de grandes capacités (c’est mieux d’avoir 2*16 GB que 4*8 GB).

Carte mère:

Il existe plusieurs marques de carte mère sur le marché (ASUS, GIGABYTE, MSI...etc.). Une fois le processeur et la mémoire vive (RAM) choisie vient le choix de la carte mère. Il faut bien choisir une carte mère compatible avec votre processeur et votre RAM. Premièrement il faut décider si vous voulez une carte mère avec un ou deux processeurs.  
Le choix d’une carte mère dépend en grande partie du chipset et du socket :

Le chipset : 

C’est un ensemble de composants intégrés à la carte mère. Son rôle s’apparente à celui d’un chef de gare. Il régule les connexions entre la mémoire, le ou les disques durs, les ports d’extension, et bien évidemment le processeur.

Le socket : 

C’est le réceptacle du processeur. Le socket assure la parfaite communication entre les différents éléments (processeur, carte graphique, disque dur...) de l’ordinateur. Il doit également gérer différentes connexions annexes, mais indispensables : les différents ports (USB, Ethernet...), la vidéo, l’audio, etc. C’est donc un point déterminant puisque, lorsque vous aurez choisi le processeur répondant à vos besoins, il faudra lui trouver le socket adapté. Le tableau ci-dessous montre les capacités de quatre différents sockets (cource ICI).

Capacité des différents socket
AM3 + sera à privilégier pour les entrée et moyen de gamme, le socket 1150 support la DDR3 , avec ou sans overclocking.Le socket 1151 (SKYLAKE) est la dernière génération, il amène environ 10% de performance en plus que le socket 1150. Il va devenir le nouveau standard et est donc à privilégier. Le socket 2011-3 , c’est le haut de gamme d’Intel. C’est un socket plutôt destiné aux professionnelles ayant besoin de beaucoup de puissance pour des logiciels lourds.

Carte graphique:

La carte graphique est un complément important. Actuellement, il y a deux constructeurs qui sont Nvidia et ATI (AMD depuis 2010).     

ATI et Nvidia
  
Il faut privilégié les cartes graphiques Nvidia Quadro et ATI FirePro pour les logiciels CAD/CAE et CFD. Ces cartes graphiques ont été conçues pour les jeux. On peut développer des calculs CFD à l’aide des cartes graphiques GeForce et Radeon, mais elles seront plus lentes. La figure ci-dessous montre la qualité offerte par les cartes graphiques GeForce et Radeon en conception mécanique. Les cartes graphiques Nvidia Quadro donneront aussi un meilleur rendu des résultats des simulations CFD.
GeForce vs Quadro
Si vous utilisez votre ordinateur pour du développement et du calcul vous aurez surement besoin d’installer une carte graphique Nvidia Quadro.
Les cartes graphiques peuvent être aussi utilisées pour accélérer le calcul en parallèle (voire la figure ci-dessous). ANSYS démontre que l’utilisation des cartes graphiques permet un doublement de la productivité sous ANSYS fluent.
Bénéfices d'utilisation des cartes graphique sous ANSYS Fluent (source) 
Les cartes graphiques Nvidia Tesla et AMD FireStream ont une architecture développée pour faire du calcul parallèle. Elles permettent d’accroître la parallélisation d’une partie du code de notre logiciel CFD, car elle possède plus de cœurs que les CPU (voir figure ci-dessous). 
Accélération du calcul parallèle à l'aide d'une carte graphique (source1 et source2) 
Intel a mis en place aussi un accélérateur de calcul qui s’appelle Xeon Phi. Les coprocesseurs Intel Xeon Phi offrent jusqu’à 61 cœurs, 244 threads et des performances pouvant atteindre 1,2 téraflops. Ils offrent des performances intéressantes (voire figure ci-dessous), mais il y a plein de logiciels de calculs qui n’ont pas encore été adaptés.
Performances des coprocesseurs Intel Xeon Phi (source)

AMD FirePro vs Intel Xeon Phi vs Nvidia Tesla (source):

AMD propose toujours plus de cœurs, afin de proposer une puissance brute maximale. La puissance réellement utilisable risque d’être un peu faible, car la bande passante mémoire n’est pas suffisante. Côté programmation, la firme favorise l’OpenCL.
Les cartes Intel Xeon Phi contiennent moins de cœurs, mais permet aussi de proposer une puissance unitaire supérieure. Côté programmation, des outils maison sont utilisés, en attendant la montée de l’OpenMP.
Les cartes graphiques de Nvidia en une bonne marge côté fréquence de fonctionnement. Nvidia permet une exploitation maximale de la puissance brute offerte. Via des astuces architecturales, mais aussi via Cuda.
Rapport prix/performance des carte graphique pour le calcul parallèle (source)

Disques durs:

Il existe deux types de disques durs. Les disques durs (HDD), qui utilisent un ou plusieurs disques rotatifs et comptent sur le stockage magnétique, et les disques SSD, qui ne disposent pas de pièces mécaniques mobiles, mais utilisent de la mémoire flash comme dans les lecteurs USB.
Dans le cadre des calculs CFD, il est souhaitable d’utiliser des disques durs SSD, car ils sont plus performants, mais leurs prix sont plus élevés.  
Souvent, il faut combiner les deux technologies. On utilise les disques durs SSD pour la simulation et les disques durs HDD pour le stockage.


SSD vs HDD

 J’espère qu’avec toutes ces informations vous allez pouvoir choisir les bons éléments pour crée votre station de travail.  

 Voici un aperçu d'ordinateur que j'utilise: 

 PC1:

 2 processeurs Intel Xeon E5-2630 v2 (12C, 2.6GHz)  
64 Go de mémoire DDR3 (8 x 8 Go) 1866 MHz  
Carte graphique Nvidia Quadro NVS510 (2Go de mémoire)  
Disque dur 3 To 7200 tr/min 3"5 SATA 16Mo cache 
Microsoft Windows 7 Pro, 64 bits Français 

Dans cette configuration il manque un disque dur SSD pour améliorer les performances

PC2: 
Processeur Intel Xeon E3-1270 v3 (4C, 3.5GHz)  
16 Go de mémoire DDR3 (4 x 4 Go) 798 MHz  
Carte graphique Nvidia Quadro NVS310  
Disque dur 3 To 7200 tr/min  
Microsoft Windows 7 Pro, 64 bits Français 
Dans cette configuration il manque un disque dur SSD et une augmentation à 32 Go de la mémoire vive pour améliorer les performances






26/10/2015

tutoriel blockMesh

Introduction:

L'outil « blockMesh », sous OpenFOAM, permet de générer un maillage de type structuré fait à partir d'un ou plusieurs blocs géométriques juxtaposés les uns aux autres. Le maillage est réalisé à l'aide d'un unique fichier nommé « blockMeshDict » placé dans le dossier « constant/polyMesh » du dossier de travail.

Principe de fonction de blockMesh

Chaque bloc est défini par ces 8 sommets, qui peuvent être confondus, ces nombres de mailles dans les trois dimensions et par les déformations facultatives de ces arêtes.

Un bloc sous blockMesh

L'avantage de ce genre de maillage est qu'il est toujours structuré, quelles que soient la forme et les déformations des blocs qui le composent.

Exemple de maillage avec blockMesh

"blockMesh" permet un paramétrage très précis du maillage, mais cela devient très compliquer pour le maillage de géométrie relativement simple. 

Utilisation:

Dans ce cette vidéo nous allons voir comment on peut réalisé un maillage pour une simulation en 2D de la géométrie suivante:

Géométrie
Nous allons diviser notre géométrie en trois blocs lors du maillage sous blockMesh.

Les différents blocs de notre géométrie

Je vais vous montrer étape par étape comment crée le fichier "blockMeshDict" afin de mailler notre géométrie.

Fichier "blockMeshDict"

 Le tutoriel:

27/09/2015

Présentation de ParaView


Introduction:

ParaView est un outil open-source multi-plateforme, d'analyse des données et de visualisation. Les utilisateurs peuvent rapidement construire des visualisations pour analyser leurs données en utilisant des techniques qualitatives et quantitatives. L'exploration des données peut être effectuée de manière interactive en 3D ou par l'utilisation de la programmation sous forme de script en python.
ParaView a été développé pour analyser de très grands ensembles de données en utilisant les ressources de calcul à mémoire distribuée. Il peut être exécuté sur des supercalculateurs pour analyser des données de l'ordre du tera, ainsi que sur les ordinateurs portables pour des données plus petites.

Fonctionnalités:

  • Prend en charge plusieurs platesformes (binaires et source)
  • Champs de visualisation et d'animation 2D et 3D scalaire, vecteur, et tenseur
  • Analyse et manipulation des données d'une façon qualitatives et quantitatives
  • Interface graphique utilisateur intuitive et interactive
  • Rendu parallèle et distribué
  • Scriptable en Python
  • Prise en charge des plugins en XML et C ++ 

Formats supporté:

.boundary, .cas, .case, .cosmo, .cube, .csv, .dem, .d3plot, .e, .ex, .ex2v2, .exo, .exoii, .foam, .g, .gen, .gadget2, .hierarchy, .inp, .isdyna, .k, .mha, .mhd, .nc, .ncdf, .netcdf, .nhdr, .nrrd, .obj, .particles, .pdb, .pht, .ply, .png, .pop, .pvd, .pvti, .pvtk, .pvtp, .pvtr, .pvts, .pvtu, .raw, .res, .sesame, .sos, .spcth, .stl, .tec, .tiff, .tp, .vpc, .vrml, .vthb, .vti, .vtk, .vtm, .vtmb, .vtp, .vtr, .vts, .vtu, .wind, .wrl, .xdmf, .xmf, .xyz

Interface graphique de Paraview

LES +++: 

- Tutoriel instructif (avec des exemples de fichiers), documentation en ligne
- Interface moderne et intuitive
- Offre une variété de représentations et de filtres
- Facilement accessibles des informations 
- Supporte l'hébergement à distance
- Des instructions de script (Python) dans le tutoriel
- Développement actif
- Gratuit

LES ---:

- Une méthode de rendu 3D, options de rendu limitées
- Pas de possibilité d'avorter le traçage
- Un abonnement de support  commercial ParaviewPro et guides commerciaux

21/09/2015

Stirred tank CAO (DesignSpark Mechanical 2.0)

Dans ce tutoriel je démontre la possibilité d'utilisation d'un logiciel gratuit  "DesignSpark Mechanical" dans le cas d'une géométrie moyennement complexe.

Géométrie :

Cette figure montre la géométrie réalisé à l'aide de blender 2.75.
N.B: les dimensions sont en millimètre.
Dimensions de la cuve agité

DesignSpark Mechanical 2.0 :

Cette outil gratuit est très intéressant de par sa facilité d'apprentissage et d'utilisation. Malgré qu'il n'a pas beaucoup de fonctionnalité on arrive facilement à réaliser cette géométrie. Dommage qu'il ne fonctionne pas sous l'environnement LINUX.

18/09/2015

Stirred tank CAO (SALOME 7.6.0)

Dans ce tutoriel je démontre la possibilité d'utilisation du logiciel Open Source gratuit  "SALOME" dans le cas d'une géométrie moyennement complexe.

Géométrie :

Cette figure montre la géométrie réalisé à l'aide de blender 2.75.
N.B: les dimensions sont en millimètre.

Dimensions de la cuve agité

SALOME 7.6.0 :

L'outil CAO de la platforme SALOME permet de réaliser facilement cette géométrie. Plusieurs amélioration peuvent être apportées pour gagner du temps. Par exemple faciliter la réalisation d'une sketch 2D sur n'importe quel plan spatial. Un nouveau module CAO est en préparation pour une sortie début 2016.      




15/09/2015

Stirred tank CAO (FreeCAD 0.15)

Dans ce tutoriel je démontre la possibilité d'utilisation du logiciel Open Source gratuit  "FreeCAD 0.15" dans le cas d'une géométrie moyennement complexe.


N.B: les dimensions sont en millimètre.

Géométrie :

Cette figure montre la géométrie réalisé à l'aide de blender 2.75.
N.B: les dimensions sont en millimètre.

Dimensions de la cuve agité

FreeCAD 0.15 :

FreeCAD est vraiment un outil gratuit très intéressant. La version 0.15 à apporté beaucoup d'amélioration par rapport à la version précédente. Ce tutoriel démontre la possibilité d'utiliser cette outil pour la création de géométrie complexe dans le cadre d'un workflow CFD.  



13/09/2015

Stirred tank CAO (Blender 2.75)

Dans ce tutoriel je démontre la possibilité d'utilisation du logiciel Open Source gratuit  "blender" dans le cas d'une géométrie moyennement complexe.

Géométrie :

Cette figure montre la géométrie réalisé à l'aide de blender 2.75.
N.B: les dimensions sont en millimètre.

Dimensions de la cuve agité

Blender 2.75:

Le logiciel blender nous permet parfaitement de réaliser cette géométrie complexe. La difficulté que j'ai trouvé est dans réalisation d'une duplication rotative d'un objet. Il existe une méthode qui consiste a passé par la fonction "Array" qui me semble complexe. Dans cette tutoriel j'ai utilisé une duplication simple (créer les trois copies une par une). Ce tutoriel démontre bien la possibilité d'utiliser blender pour des applications en CAO mécanique même dans le cas de géométrie relativement complexe.



11/09/2015

Présentation de cfMesh


cfMesh est un outil de maillage permettant d'avoir différent type de maillage. Il est développé par la société "Creative Fields". Ce mailleur est Open source, gratuit et compatible avec OpenFOAM. Il s'agit d'un mailleur parallèle assez rapide qui permet de générer des mailles cartésiennes (2D et 3D), tétraédriques et polyédrales. Le fichier de la géométrie à mailler doit être au format stéréolithographie (.stl).
capacité de cfMesh:

  • Géométrie: au format stéréolithographie (.stl). Les patchs des condition aux limites doivent être définie dans le fichiers STL.
  • Raffinement : cfMesh permet le raffinement du maillage localement à l'aide des patchs et de géométrie primitive.
  • Espace mince: cfMesh permet de garder ou de supprimer les mailles dans les petits gap.
  • Inflation sur les surfaces: Nombre de couches, rapport d'épaisseur, épaisseur maximale.
  • Modification du maillage: cfMesh permet d'effectuer des transformations topologiques et géométriques sur le maillage.
  • Parallélisation: cfMesh permet la parallélisation du maillage à l'aide de OpenMP.
La présentation suivante montre la structure de cfMesh:





08/09/2015

STL format export (Blender, Salome, FreeCAD et DesignSpark Mechanical)

Dans cet article je montre les méthodes à utiliser pour exporter notre géométrie. Dans le cadre de la construction de notre workflow CFD Open Source nous utilisons le logiciel de maillage snappyHexMesh. snappyHexMesh exige l'exportation de notre géométrie en format STL pour chaque condition limite.
Ce tutoriel que j'ai préparé montre la méthode qui nous permet d'exporter convenablement notre géométrie en format STL.   





Mixing elbow CAO (Blender, Salome, FreeCAD et DesignSpark Mechanical)

Introduction:

Dans cet article je fais une comparaison de quatre logiciels CAO gratuit (FreeCAD 0.15, SALOME 7.6.0, Blender 2.75 et DesignSpark Mechanical 2.0) dans le cas d'une géométrie 3D simple (mixing elbow). 
Le but est de montrer la possibilité d'utiliser ces outils dans notre workflow pour la simulation CFD. Le tableau suivant présente un comparaison simplifiée des outils CAO gratuits avec SolidWorks.
Comparaison: Solidworks vs free CAO software

 Vous trouverez ici quatre vidéos que j'ai réalisé afin de démontrer la faisabilité de la création d'un coude de mélange avec des outils gratuits. Blender n'est pas par défaut un logiciel de conception mécanique. Afin de l'adaptée vous pouvez consulter cette article ICI. Une fois maîtrisé, Blender permet de travailler rapidement grâce à ses raccourcis clavier. 
  
Dimensions du coude de mélange



Blender 2.75:

Ce premier test Blender montre qu'il peux être aussi efficace qu'un logiciel payant comme SolidWorks.




FreeCAD 0.15:

FreeCAD à la même philosophie que SolidWorks et pour ce cas simple les deux logiciels ce valent.
 



DesignSpark Mechanical 2.0:

L'apprentissage de ce logiciel est très simple ce qui lui donne un grand avantage. Malgré son nombre de fonctionnalités réduit, on arrive facilement à réalisé cette géométrie.

 



SALOME 7.6.0:

cet  outil possède un très grand nombre de fonctionnalités. Il permet de réaliser facilement cette géométrie.




Conclusion:

Ces tutoriels démontrent la possibilité d'utiliser des logiciels gratuits dans le cas de la réalisation d'une géométrie de complexité intermédiaire au même titre qu'un logiciel payant telle que SolidWorks.

 Blender doit être au préalable bien paramétré pour une utilisation en CAO (voir article précédent).   

06/09/2015

Présentation de snappyHexMesh

"snappyHexMesh" est un outils de maillage automatique. Il permet le maillage de géométrie complexe à l'aide de plusieurs paramètres à spécifier. La présentation suivante permet de donner une présentation général du fonctionnement de cette outils. Pour créer le maillage, plusieurs fichiers doivent être ajoutés dans le répertoire du cas en question. Placer le fichier de la géométrie à mailler (fichier au format stéréolithographie (.stl) ou nastran (.nas)) dans un sous-dossier appelé "triSurface" dans le dossier "constant". Un autre fichier à ajouter, dans le dossier "system", est le fichier "snappyHexMeshDict". Il contient tous les paramètres de maillage, dont les principaux sont où et comment raffiner. Le dernier fichier nécessaire est le fichier "blockMeshDict".

Le principe de fonctionnement de "snappyHexMesh" est décomposé en quatre étapes principales ( voir la présentaion pour plus de détaille):
  • Création du maillage de base (blockMeshDict)
  • Raffinage du maillage de base
  • Suppression des mailles non utilisées
  • Lissage des maille à la forme de la surface 




01/09/2015

Présentation de BlockMesh

blockMesh est un outil de maillage propre à OpenFOAM. La commande « blockMesh », sous OpenFOAM, permet de générer ce maillage de type « blockMesh » à  partir d'un unique fichier nommé « blockMeshDict » placé dans le dossier « constant/polyMesh ».Un maillage de type « blockMesh » est un maillage structuré fait à partir d'un ou plusieurs blocs  géométriques juxtaposés les uns aux autres. Chaque bloc est défini par ses huit sommets, le nombres de mailles dans chaque dimension et par les déformations facultatives de ses arêtes. Les projections de surfaces les unes sur les autres ou les fusions de surfaces entre elles si besoin est.
 
Le fichier « blockMeshDict » se décompose en six parties définissant : 

  • L'unité de mesure (mètre, millimètre, etc.).

  • Les coordonnées de tous les sommets de tous les blocs constituant le maillage.

  • Les blocs ainsi que leurs options de maillage (nombre de mailles, inflation).

  • Les déformations des arêtes s'il y en a.

  • Les zones (une zone étant une ou plusieurs ensemble de surface pouvant avoir sa condition aux limites  indépendante).

  • Les projections de surfaces les unes sur les autres ou les fusions de surfaces entre elles si besoin est.





L'avantage de ce genre de maillage est qu'il est toujours structuré, quelle que soit la forme et les déformations  des blocs qui le composent.

Par contre, l'inconvénient de ce genre de maillage est qu'il peut demander un travail laborieux pour mailler  des géométries pourtant relativement simples. La figure suivante montre une géométrie maillée avec blockMesh  nécessitant un certain savoir-faire et un temps précieux de calculs à la main.

"blockMesh" est plus préconisé pour des géométrie en 2D.
Exemple de maillage complexe avec blockMesh


25/08/2015

Présentation de OpenFoam

OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation)

Introduction:

OpenFOAM est une boîte à outils dont chacun des outils peut être modifié à souhait. Le code est écrit en C++ et est livré avec un nombre important de solveurs, de modèles de turbulences ou encore de modèles thermodynamiques.
La puissance de OpenFOAM réside dans la relative simplicité d’implémentation de nouveaux modèles puisque il n’est pas nécessaire de possèder des connaissances approfondies en C++.
La boite à outils d'OpenFoam est composé de préprocesseurs, de solveurs et de logiciels de post traitement.



Intégration de la CAO 3D et du maillage dans OpenFoam:

La diapositive suivante montre le schéma d'intégration de la CAO et du maillage dans OpenFoam.

Deux schémas existent :
  • Des mailleurs natifs qui comme blockMesh, snappyHexMesh ou cfMesh.
  • Des mailleurs externes Open Source ou commercial à l'aide des convertisseurs de maillage que possède OpenFoam. 


Structure de OpenFoam:

Le logiciel OpenFoam ne possède pas d'interface graphique. Il  y a donc une structure particulière des dossiers pour chaque cas, chaque étude. La structure de base est composée de trois dossiers principaux. Le premier dossier "constant", contient  un sous-dossier "polyMesh", contenant lui-même des fichiers décrivant le maillage, et des fichiers spécifiant les propriétés physiques de l'étude. 
Le second, système, contient au moins trois fichiers pour les paramètres de résolution : le premier "controlDict" qui est utilisé pour contrôler les paramètres temporels, temps de départ, temps de sortie et le pas de temps, ainsi que les paramètres d'écriture des résultats; les schémas de discrétisation sont choisis dans le deuxième fichier "fvSchemes"; le dernier est "fvSolution", il contient les solveurs internes des équations, les tolérances et autres contrôles d'algorithmes nécessaires au calcul. 
Enfin, le troisième et dernier dossier contient les fichiers de données de chaque variable calculée, par exemple la vitesse, la température et la pression. Ces données sont les valeurs initiales et les conditions aux limites, habituellement stockées dans un dossier "0", ou bien les résultats écrits par le logiciel dont le nom de chaque dossier temps est le temps de simulation au qu'elles sont écrites les données.
Il existe tout de même quelques différences entre les différents cas, outre le contenu des fichiers, dans la structure avec l'ajout de dossiers ou de fichiers spécifiques nécessaires à certains solveurs et modèles de  turbulence. 

La structure de base d'un cas est détaillé dans la figure suivante :

NB:“This offering is not approved or endorsed by OpenCFD Limited, the producer of the OpenFOAM software and owner of the OPENFOAM® and OpenCFD® trade marks.”

21/08/2015

Présentation de Blender

Introduction:

Blender est sûrement la suite logicielle libre de modélisation 3D la plus connue. Il demande un certain temps d'apprentissage. Blender permet de faire de la modélisation, de l'animation et du rendu 3D. Il permet même de créer des jeux en 3D. Au niveau de la modélisation, ce programme gère les metaballs, les surfaces NURBS, les fonctions booléennes, les sculptures en maillage multi-résolution entre autre et dispose de fonctions d'édition comme par exemple l'extrusion, le lissage des formes, etc.

 Utiliser Blender pour réaliser des plans et construire des structures avec des dimensions précises pour la CAO, semblent plus compliqués que si l'on utilisait des logiciels dédiés comme FreeCAD ou Salomé. Pourtant, de nombreux outils à intégrer existent. Ce qui permet à Blender d'être opérationnel dans ce domaine. 

 Je présente ce logiciel pour sa grande flexibilité (facilité d'ajout d'outils). Des mailleurs telle que blockMesh et snappyHexMesh sont intégrés à l'aide d'add-ons ce qui permet d'avoir une interface graphique pour ces deux outils.
Interface de Blender

LES +++:

- Facilité d'utilisation.
- Raccourcis clavier.
- Exportation format STL (utilisation directe sur les logiciels de maillage snappyHexMesh et CfMesh).
- Gratuit.

LES ---:

-Temps d'apprentissage long.
- Restriction sur les formats d’exportation.
- Inadapté pour l’ingénierie mécanique.


Liens utiles: 

- http://www.blender.org/
- http://wiki.blender.org/index.php/Doc:FR/2.6/Manual
- http://blenderclan.tuxfamily.org/html/modules/news/
- http://fr.flossmanuals.net/blender-pour-limpression-3d/introduction/
- https://www.youtube.com/channel/UC1SsHyGUnjmear6IaALvJ0w

18/08/2015

Présentation de DesignSpark Mechanical

Présentation:

Je fais une exception en présentant cet outil propriétaire mais gratuit. Cet outil permet de modéliser rapidement un concept en 3D sans utiliser un logiciel de CAO traditionnel complexe à appréhender. 

Caractéristiques clés:

  • Modélisation directe sans historique de construction pour une utilisation simple et intuitive
  • Modification sans contrainte de votre conception en quelques secondes
  • Modélisation intuitive basée sur quatre outils de base TIRER, DÉPLACER, COMBLER et COMBINER
La simplicité d’utilisation permet aux concepteurs et autres personnes impliquées dans le développement produit de maîtriser en quelques minutes le logiciel, au lieu de quelques semaines voir quelques mois pour les logiciels CAO 3D traditionnels. 
Interface de DesignSpark Mechanical 2.0


LES +++:

- Apprentissage rapide.
- Facilité d'utilisation.
- Exportation format STL (utilisation directe sur les logiciels de maillage snappyHexMesh et CfMesh).
- Gratuit.

LES ---:

- Restriction sur les formats d’exportation.
- Impossibilité de modifier des esquisses après extrusion.
- Manque de tutoriels (possibilité d'utilisation des tutoriaux de SpaceClaim car il est basé sur ce dernier)

12/08/2015

Présentation de FreeCAD


FreeCAD est un modeleur 3D paramétrique Open-Source. La conception paramétrique permet d'éditer facilement votre design en remontant dans l'historique du modèle afin d'en changer les paramètres.

 FREECAD est plutôt de la veine des CAO pro (mais avec beaucoup moins de fonctionnalités) Le logiciel est déroutant au premier abord avec des boutons partout… mais on peut choisir, grâce à un menu déroulant, l'interface (minimaliste et

 personnalisable) qui nous convient le mieux. Pour un mécanicien, c'est plutôt « PART Design ».

 Les points essentiels pour une utilisation  professionnel d'un logiciel de CAO :
  • outil de dessin (formes de bases, cercles ellipses, lignes),
  • outil d'opérations booléennes,
  • outil de paramétrisation,
  • outil d'assemblage,
  • outil de projection pour plans.

 La dernière version de FreeCAD (0.15) nous propose des solutions pour tous ces points, ce qui commence à le rendre envisageable.

Interface de FreeCAD
LES +++:
- Interface graphique.
- Gratuit
- La modularité très poussée.
- Multi-plateforme (windows, Linux,...).
- Ouvre et sauvegarde plusieurs formats de fichier ouverts tels que STEP, IGES, STL et d'autres.
- Freecad est entièrement scriptable en python, ce qui permet d’intégrer des modules externes plus facilement (Je donnerais un exemple de l’intégration de module de maillage dans mes prochains articles).

 LES ---:
- Les outils assemblage et mise en page restent perfectibles pour arriver au niveau d'un logiciel payant comme SolidWorks
 
Liens Utiles:
- http://www.freecadweb.org/
- http://www.freecad-france.com/
- https://www.youtube.com/channel/UCv62eT2AibxjX3SY5qZsTeA
- https://www.youtube.com/channel/UCxxM_0aG9vq3E7cvenNo3aQ
- https://www.youtube.com/channel/UC5AqLVVaK7finiqBgmwT4Zg