Книжка по Code_Aster, в которой есть разделы про Gmsh и Salome

Много времени прошло с момента написания предыдущего поста в этом блоге. Много версий Gmsh утекло с тех самых пор. Теперь стабильный релиз носит номер 2.8.3. C точки зрения пользователя графическим интерфейсом произошли коренные изменения (еще в версии 2.7.0) - теперь Gmsh имеет только одно окно, а не два. С точки зрения улучшения алгоритмов и исправления багов - все тоже очень замечательно. Но это не то, о чем хотелось сообщить. По крайней мере, регулярно просматривая сайт Gmsh'а можно и так обнаружить новые версии. Но я уверен, что не все подписаны на рассылку вопросов пользователей, куда недавно пришло сообщение о выходе книги, посвященной Code_Aster. Поскольку Code_Aster - это только решатель, автор использует Gmsh в качестве генератора сеток и Salome для представления результатов. Все это показалось мне очень интересным. А с учетом того, что книгу можно бесплатно скачать с сайта издательства, об этом просто нельзя было не поведать здесь. Книга называется "Beginning with Code_Aster. A practical introduction to finite element method using Code_Aster, Gmsh and Salome" (вот прямая ссылка для скачивания). Качайте, читайте, делитесь впечатлениями!

Gmsh. Compound

Появились интересные вопросы по командам Compound Line | Surface | Volume. Все это совпало с моей собственной попыткой (сразу скажу - неудачной) использовать эти команды для одного хитрого задания геометрии. Таким образом, накопился небольшой, но вполне достаточный для поста объем информации, который решено было выложить в блог.

Gmsh. Запуск

Это может показаться неожиданным, но я решил этот небольшой пост посвятить вопросу запуска Gmsh'а. Да, кое-что такое я уже писал в самом начале. Однако недавно вспомнилась одна особенность, которую нельзя не принимать во внимание. Рассмотрим ситуацию, когда человек впервые знакомится с Gmsh'ем, и промоделируем ее в различных операционных системах (на самом деле у меня сейчас установлены две - Ubuntu 12.04 и Windows7, поэтому на них и будем проверять).

Gmsh 2.6.0

Авторы Gmsh'а порадовали нас в июне новой стабильной версией 2.6.0. Предыдущий релиз случился с ними довольно давно - 2.5.0 выходила в октябре 2010. Таким образом, до новой версии Gmsh рос больше полутора лет. За это время появилось много нововведений. Да и вообще проект значительно вырос. Это, конечно, не всегда хорошо, но от этого никуда не деться. В документации все новое в очень сжатом виде собрано в следующем абзаце:

2.6.0 (Jun 19, 2012): new quadrilateral meshing algorithms (Blossom and DelQuad); new solver module based on ONELAB project (requires FLTK 1.3); new tensor field visualization modes (eigenvectors, ellipsoid, etc.); added support for interpolation schemes in .msh file; added support for MED3 format; rescale viewport around visible entities (shift+1:1 in GUI); unified post-processing field export; new experimental stereo+camera visualization mode; added experimental BAMG & MMG3D support for anisotropic mesh generation; new OCC cut & merge algorithm imported from Salome; new ability to connect extruded meshes to tetrahedral grids using pyramids; new homology solver; Abaqus (INP) mesh export; bug fixes and small improvements all over the place.

Из того, что здесь перечислено, стоит отметить следующее:

Самостоятельная сборка Gmsh. Unix. Часть 2

Поскольку у поста "Самостоятельная сборка Gmsh. Unix" была первая часть, посвященная сборке Gmsh под Ubuntu с правами суперпользователя, еще одна часть обязательно должна быть. И она перед вами. При этом во второй части мы коснемся Unix'а с другой стороны, а именно будем рассматривать 64-битную SUSE Linux Enterprise Server 11 без графики и прав суперпользователя. Где такую можно встретить? Например, на вычислительных кластерах, или другими словами - суперкомпьютерах. Конечно, общие принципы сборки в обоих случаях не отличаются. Тем не менее, есть нюансы, вносящие некоторые изменения в этот процесс.

Геометрия объекта со сложной структурой микровключений

Моделирование процессов в объектах со сложной структурой микровключений (сюда относятся композиты, геофизические среды, различные смеси, бетон и др), которое в последнее время становится весьма популярным (или оно давно стало популярным, а я заметил это только сейчас), побудило меня сконструировать какой-нибудь код, которым могли бы пользоваться для определения геометрии таких объектов. Конечно, у каждой задачи свои особенности и создать универсальный код вряд ли получится, но, может, какие-нибудь его части или идеи могут быть кому-нибудь полезны (а кому-то, кто моделирует бетон с кусочками щебня - точно пригодится ;-) ).

Gmsh. Новые команды

Пусть название поста вас не смущает - сегодня я хотел написать об интересных командах, которые я открыл для себя недавно. То есть речь пойдет о новых для меня командах, а не о том, что разработчики Gmsh'а предложили что-то свеженькое. Поэтому, вполне возможно, вы с такими командами уже сталкивались, а значит, они для вас совсем не новые. Чтобы не заставлять вас зазря читать весь пост целиком, приведу список этих команд прямо сейчас:

Point In Surface;
Line In Surface;

Ну а теперь, пожалуй, начнем.

Триангуляция сложных моделей

Хорошие генераторы сеток, такие как Gmsh и Netgen, не являются хорошими CAD (computer-aided design) системами. Я думаю, это очевидно. Тем более, что они и не стремятся, т.к. предназначены совсем для других вещей. Тем не менее, и Gmsh, и Netgen обладают некоторыми способностями по созданию более-менее сложных моделей. Gmsh имеет встроенный язык, довольно богатый и позволяющий задать геометрию с самого нижнего уровня (с точек), однако лишенный такого важного качества, как, например, булевы операции над фигурами. Netgen не имеет встроенного языка как такового, однако имеет собственный формат входного файла, в котором можно задать геометрию. Этот формат называется CSG (constructive solid geometry). Он позволяет задавать геометрию несложных моделей, за счет определения примитивов и некоторых булевых операций над ними. Как вы понимаете, и Gmsh, и Netgen имеют некоторые преимущества друг перед другом в части задания геометрии. Но что делать, если нужно сгенерировать сетку в области, сложнее, чем шар или куб?

Gmsh. Параллелепипеды, призмы

Сегодня мы рассмотрим способы создания трехмерных структурированных сеток, которые довольно часто встречаются при конечно-элементном и конечно-разностном моделировании.

Gmsh. Четырехугольные, прямоугольные и регулярные треугольные сетки

По умолчанию Gmsh строит симплициальные сетки (треугольные, тетраэдральные). Однако он (я считаю, что Gmsh - это он, триангулятор, несмотря на все его CAD, Solver и Postprocessing способности) может сделать разбиение и другими элементами. Вот их список (взят из описания формата выходного файла сетки):

• 3-узловой треугольник
• 4-узловой четырехугольник
• 4-узловой тетраэдр
• 8-узловой шестигранник (гексаэдр)
• 6-узловая призма
• 5-узловая пирамида
• а также элементы 2-го, 3-го, 4-го и 5-го порядков (не для всех типов элементов)

Сегодня мы рассмотрим способы построения четырехугольной (и как частный случай, прямоугольной) сетки.

Gmsh. FAQ

Недавно я перелистывал документацию Gmsh'а и обнаружил раздел, в который редко заглядывал, но который, возможно, понятнее меня объяснит некоторые вещи. Это FAQ - часто задаваемые вопросы. Я привожу здесь свой перевод этого раздела целиком, благо он не очень большой. Исходный текст вы можете найти на сайте Gmsh'а в разделе "Документация".

Gmsh. Управление

Продолжаем изучать возможности Gmsh'а. В предыдущих записях мы рассмотрели способы определения геометрии в .geo файле на встроенном языке Gmsh. При этом мы практически не пользовались окнами Gmsh'а - вся работа велась в текстовом файле. Однако после того, как геометрия задана, сетка построена, самое время повозиться с меню, чтобы настроить виды, сделать сечения и многое-многое другое. Gmsh в плане визуализации геометрии и сетки дает пользователю очень широкие возможности. Я думаю, перечислять их все не имеет смысла. Поэтому остановимся на тех моментах, которыми я сам часто пользуюсь, и которые, как я думаю, будут полезны и вам.

Gmsh. Знакомство 3D

Продолжаем знакомиться с одним из самых популярных триангуляторов современности - Gmsh'ем. В прошлый раз мы рассматривали способ задания геометрии простой двумерной модели в .geo файле с помощью встроенного языка Gmsh. Сегодня продолжим исследовать возможности этого языка на примере более сложной трехмерной геометрии.

Gmsh. Знакомство

Знакомство со Gmsh'ем я начинал с примеров. Поэтому сейчас на нескольких примерах мы и разберем самые основные и полезные особенности этой программы.

Gmsh. Введение

Что такое Gmsh?
Это программный продукт, на сайте которого написано: "Gmsh: a three-dimensional finite element mesh generator with built-in pre- and post-processing facilities". Перевод такой: "Gmsh: генератор трехмерной конечноэлементной сетки со встроенными пре- и постпроцессорными средствами". Gmsh - программа бесплатная, да еще и с открытым исходным кодом.