FEM - Problème de maillage

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olivier_de_brest
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FEM - Problème de maillage

Postby olivier_de_brest » Thu Jun 10, 2021 7:56 am

Bonjour à tous,

Je tourne en rond depuis deux jours, j'ai modélisé une tôle acier en 75/100ème ayant une forme (pliage) spécifique, fixée en 4 points et soumise à un effort réparti (dépression de vent). Jusque-là, tout va bien.

Mais lorsque je procède au maillage, là comment les problème ... Après de multiples essais, j'ai obtenu globalement toujours les mêmes erreurs :

08:32:58 meshed area = 1570.92
08:32:58 maximal area = 1570.8
08:32:58 GIVING UP


Ou encore :

08:26:07 Fem::FemMeshObjectPython / FEMMeshGmsh: Links go out of the allowed scope
08:27:14 Fem::FemMeshShapeNetgenObject / FEMMeshNetgen: Links go out of the allowed scope


Avec ceci comme rendu :
Visu pliage
Visu pliage
1.PNG (176.32 KiB) Viewed 431 times
Ou, sur un moment de chance incroyable (qui n'a duré que quelques secondes et dû je ne sais à quoi ...), je n'ai pas eu d'erreur de maillage mais une erreur de CalculiX :

08:55:52 Nodes, but no results found in frd file. It means there only is a mesh but no results in frd file. Usually this happens for:
- analysis type 'NOANALYSIS'
- if CalculiX returned no results (happens on nonpositive jacobian determinant in at least one element)
- just no frd results where requestet in input file (neither 'node file' nor 'el file' in output section')


Et le fichier "FEMMeshNetgen.dat" que cela génère est vide ...

J'ai essayé différents types de maillages Netgen mais celà ne change rien ... j'ai grossi le maillage = j'ai des erreurs, j'ai réduis le maillage = forcément j'ai toujours les erreurs ;), j'ai modifié des rayons de courbures de tôle = j'ai des erreurs ... bref je suis pommé et je ne comprends pas le pourquoi de ces erreurs. J'ai été sur le forum anglais mais tout ce que j'ai tenté s'est soldé par les mêmes erreurs ...

J'ai joint la modélisation avant maillage car juste après maillage le poids est énorme (32 Mo).

Si vous saviez m'expliquer pourquoi ça ne fonctionne pas et comment je peux procéder pour traiter ce / ces problèmes, je vous serais éternellement reconnaissant !

Voici les informations de ma version :

OS: Windows 10 Version 1909
Word size of OS: 64-bit
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.19.24291 (Git)
Build type: Release
Branch: releases/FreeCAD-0-19
Hash: 7b5e18a0759de778b74d3a5c17eba9cb815035ac
Python version: 3.8.6+
Qt version: 5.15.2
Coin version: 4.0.1
OCC version: 7.5.0
Locale: French/France (fr_FR)
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(31.67 KiB) Downloaded 7 times
joel
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby joel » Thu Jun 10, 2021 4:35 pm

OS: Ubuntu 20.04.2 LTS (XFCE/xubuntu)
Word size of OS: 64-bit
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.19.24291 (Git) AppImage
Build type: Release
Branch: (HEAD detached at 0.19.2)
Hash: 7b5e18a0759de778b74d3a5c17eba9cb815035ac
Python version: 3.8.8
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.4.0
Locale: French/France (fr_FR)

Fonctionne avec cette configuration. FreeCAD .Appimage
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Model 30 1250.png
Model 30 1250.png (181.78 KiB) Viewed 410 times
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GlouGlou
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby GlouGlou » Thu Jun 10, 2021 5:19 pm

Avec le réglage de base Netgen fonctionne au bout de 5 minutes...
Mais je n'ai pas testé le calcul.
OS: Windows 10 (10.0)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.24910 (Git)
Build type: Release
Branch: master
Hash: 089b2ae47824232f649eb74ce1f97673cf77b78c
Python version: 3.8.10
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.2
Locale: French/France (fr_FR)
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Capture.JPG
Capture.JPG (28.4 KiB) Viewed 391 times
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby GlouGlou » Thu Jun 10, 2021 5:21 pm

olivier_de_brest wrote: Thu Jun 10, 2021 7:56 am 08:26:07 Fem::FemMeshObjectPython / FEMMeshGmsh: Links go out of the allowed scope
08:27:14 Fem::FemMeshShapeNetgenObject / FEMMeshNetgen: Links go out of the allowed scope
Pour éviter cette erreur, il faut faire le mesh à partir du clone (clone de Draft) du body.
Ou d'une simple copie du body.
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Shalmeneser
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby Shalmeneser » Thu Jun 10, 2021 5:43 pm

OS: Linux Mint 19.3 (MATE/mate)
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.20.24910 (Git) AppImage
Build type: Release
Branch: master
Hash: 089b2ae47824232f649eb74ce1f97673cf77b78c
Python version: 3.9.4
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.5.2
Locale: French/France (fr_FR)


Le maillage fonctionne (NetGen).
Le calcul plante pour cause de Jacobian non-positif.

J'ai réduit la longueur de la plaque par 10 pour réduire les calculs, mais je n'ai pas vu la différence.
J'ai viré le pliage sur lui-même pour alléger aussi les calculs, mais pas d'amélioration.

Il serait intéressant indépendamment du FEM d'essayer l'atelier SheetMetal pour plier de la tôle.
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-alex-
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby -alex- » Thu Jun 10, 2021 10:26 pm

olivier_de_brest wrote: Thu Jun 10, 2021 7:56 am
J'ai essayé différents types de maillages Netgen mais celà ne change rien ... j'ai grossi le maillage = j'ai des erreurs, j'ai réduis le maillage = forcément j'ai toujours les erreurs ;), j'ai modifié des rayons de courbures de tôle = j'ai des erreurs ... bref je suis pommé et je ne comprends pas le pourquoi de ces erreurs. J'ai été sur le forum anglais mais tout ce que j'ai tenté s'est soldé par les mêmes erreurs
Un tole ou tout élément dont les dimensions sont grandes par rapport à son épaisseur (constante) devrait être maillée en 2D (gmesh option 2D).
Un maillage 3D sur une telle tole te conduira:
- soit à un maillage de mauvaise qualité avec des éléments très allongés dont le rato jacobien est médiocre (ton cas)
- soit à mailler très fin (0.75 à 1.5mm) et mettra ta machine à genoux pour rien

D'autre part il est preferable d'avoir des angles vifs pour mailler en 2D avec GMSH, les rayon de très faible courbure induisent des problèmes de qualité (sauf à mailler très fin encore une fois) et ne sont pas utiles de mon point de vue.
N'hésites pas à créer des régions de maillage pour affiner localement.
Donc, idéalement supprime les rayons de pliage et utilise un maillage avec des éléments 2D linéaires (1er ordre).
Enfin, Netgen 2D n'est pas pris en charge dans FreeCAD actuellement.
J'ai joint la modélisation avant maillage car juste après maillage le poids est énorme (32 Mo).
Pour reduire la taille sans supprimer le maillage il faut faire clic droit sur maillage -> clear FEM mesh

Bonne continuation ;)

PS: méfie toi du problème de renomage topologique, ou utilise la branche Linkstage3 de @realthunder
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-alex-
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby -alex- » Thu Jun 10, 2021 11:00 pm

Exemple de résultat 2D avec affichage de sortie 3D:

tole075mm_maillage2D.png
tole075mm_maillage2D.png (199.67 KiB) Viewed 314 times

Temps de maillage 2D gmsh (13776 triangles): 8.4s
Temps de calcul Ccx: 25.3s (1cpu raspberry PI4)

OS: Debian GNU/Linux 10 (buster) (LXDE/LXDE-pi)
Word size of OS: 64-bit
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.19.24102 (Git)
Build type: Unknown
Branch: master
Hash: 4d3ecdab68399d727efeb8495ede11a2d85f46b0
Python version: 3.7.3
Qt version: 5.11.3
Coin version: 4.0.0a
OCC version: 7.3.0
Locale: French/France (fr_FR)
olivier_de_brest
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby olivier_de_brest » Fri Jun 11, 2021 9:05 am

Merci beaucoup à tous pour vos retours !
Je n'ai vraiment pas de chance ... mais je vais essayer avec un PC sur un autre OS et la solution 2D, je vous tiens informés.
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-alex-
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby -alex- » Fri Jun 11, 2021 9:13 pm

olivier_de_brest wrote: Fri Jun 11, 2021 9:05 am Je n'ai vraiment pas de chance ... mais je vais essayer avec un PC sur un autre OS et la solution 2D, je vous tiens informés.
Tu n'es pas malchanceux, c'est simplement qu'il faut éviter de mailler des pièces de fine épaisseur en 3D.
Tu n'as pas besoin de changer d'OS ou de machine, si tu simplifies ta tôle en éliminant les rayons de pliage et que tu mailles 2D avec des régions de maillage pour affiner ça devrait aller.
Avec gmsh donc puisque Netgen 2D n'est pas pris en charge par FreeCAD FEM.
N'hésite pas à faire part si tu as des problèmes.
paul18
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Re: FEM - Problème de maillage

Postby paul18 » Sat Jun 12, 2021 10:29 am

il faut revenir au b a-ba :
  • les pièces aussi fines se modélisent avec des coques ; en plus tu pourras raffiner (si besoin) les pliages qui sont les zones où vont se concentrer les contraintes (je passe sur l'écrouissage lié au pliage, ce n'est certainement pas l'objet de la simulation)
  • exploiter les symétries (tu es en statique) ; tu sembles en avoir au-moins 2 (c'est vrai en RDM comme en simulation) ; c'est un gain de ressources et de temps
  • toujours utiliser des éléments quadratiques quand il y a de la flexion ; la taille du modèle est donc importante
  • privilégier les quadrangles (plus précis - plus de points d'intégration) aux triangles (et c'est facile à obtenir sur des surfaces 3D; Gmsh recombine les triangles en quadrangles par exemple)
  • nettoyer la pièce : suppression des trous s'ils ne sont pas au centre de l'étude
  • etc
J'ai vu des personnes mettre "à genoux" leur machine avec 6 processeurs et plus de 300 Go de mémoire, parce que le maillage était merdique (et je ne parle pas de la qualité des résultats et du temps de calculs).

Sur les images, on montre (presque) toujours les déplacements (ça fait de jolies couleurs et ça à l'air "propre"), mais rarement les contraintes ;) (pourquoi à votre avis?)