Code_Aster ®
Version
7.4

Titre :

Description du fichier de maillage de Code_Aster


Date :
06/06/05
Auteur(s) :
J. PELLET Clé
:
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Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
















Manuel d'Utilisation
Fascicule U3.0- : Maillage
Document : U3.01.00




Description du fichier de maillage de Code_Aster




Résumé :

Ce fichier permet de décrire un maillage de Code_Aster. Il peut être construit par une interface automatique
entre un mailleur et le code, mais peut également être rédigé à la main. Il contient :

·
un titre éventuel,
·
une liste de noeuds avec leurs coordonnées,
·
des listes de mailles, chaque maille est décrite par la liste des noeuds qui définit sa topologie, et son
orientation,
·
des groupes de noeuds et des groupes de mailles.

Remarque :

Un concept du type maillage, une fois lu sur le fichier de maillage, peut être enrichi à l'aide d'opérateurs
de Code_Aster par des informations qui ne peuvent pas être décrites actuellement dans le fichier de
maillage. Ceci concerne notamment la sous-structuration statique. Il est de plus possible, maintenant, de
créer des groupes de noeuds ou de mailles en cours d'étude.

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Tables
des
matières

1 Structure du fichier de maillage .............................................................................................................3
2 Structure d'un sous fichier .....................................................................................................................4
2.1 L'entête ............................................................................................................................................5
2.2 Liste des informations......................................................................................................................5
2.3 FIN de sous-fichier...........................................................................................................................5

3 Liste des mots clés (types de sous fichiers) ..........................................................................................6
4 La description des mailles .....................................................................................................................7
5 Liste des formats de description..........................................................................................................13
5.1 Correspondance Item - Type FORTRAN ......................................................................................13
5.2 FORMAT de lecture associé au mot clé........................................................................................13
5.3 Répétition du Format .....................................................................................................................13

6 Exemples de sous fichier.....................................................................................................................14
6.1 Fichier issu de l'interface IDEAS-Aster..........................................................................................14
6.2 Exemple illustrant les formats d'écriture possibles........................................................................14
6.3 Exemple illustrant l'affectation par groupes constitués .................................................................15


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1
Structure du fichier de maillage

Le fichier de maillage Aster est lu de la première ligne jusqu'à la première occurrence d'une ligne
débutant par le mot FIN. Ce mot clé est obligatoire.

Le fichier de maillage Aster est constitué d'une succession de sous fichiers de maillage, indépendants.

SOUS FICHIER 1
SOUS FICHIER 2
SOUS FICHIER N


FIN

Le fichier de maillage Aster est un fichier avec format, au sens de FORTRAN :

·
la longueur de ligne est limitée à 80 caractères (toute information à partir du colonne 81 est
simplement ignorée) ;
·
les 26 minuscules a-z sont converties automatiquement en majuscules,
·
le caractère blanc ' ' et la virgule ',' sont les seul séparateurs reconnus,
·
le caractère % est un caractère réservé pour indiquer le début, jusqu'à la fin de la ligne, d'un
commentaire ,
·
les données numériques sont interprétées en format libre :

1 = 1. = 1.0 = 1.E+0 = .1E1 = 10.D-1

Le fichier maillage doit contenir au minimum :

·
un sous-fichier de coordonnées de noeuds COOR_2D ou COOR_3D, définis par 2 ou 3 nombres
réels dans un repère cartésien orthonormé unique.
·
un sous-fichier par type de maille utilisé.

Il peut contenir, en plus, et cela est recommandé, un sous-fichier TITRE. Il est pratiquement
indispensable de définir, au moment du maillage, des sous-fichiers de groupes de mailles GROUP_MA
et des sous-fichiers de groupes de noeuds GROUP_NO.

On retiendra que l'affectation d'un type d'élément fini, ne peut se faire que sur une maille (ou
exceptionnellement sur un noeud pour les éléments discrets) décrite dans le fichier maillage. Les
chargements ou les conditions aux limites sont affectés sur des mailles ou sur des noeuds suivant les
cas.
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2
Structure d'un sous fichier

Un sous fichier commence par un mot clé et est terminé par le mot-clé imposé FINSF :

MOT CLE
.........
.........
FINSF


Cette description est suffisante pour Aster. La description la plus complète est la suivante :

·
chaque sous fichier comporte 3 parties :

1) l'entête du sous fichier,
2) le contenu des informations,
3) la marque de fin du sous fichier (FINSF).

MOT CLE NOM= XXXXX NBOBJ= XXXXX NBLIGE= XXXXX NBLIGT= XXXXX

NUMIN= XXXXX NUMAX=
XXXXX
1

AUTEUR= XXXXX DATE=
XX/XX/XX
%
COMMENTAIRES





2
---- INFORMATIONS ----

3
FINSF
%


·
Le MOT CLE et FINSF (fin de sous fichier) sont obligatoires car ils délimitent le sous fichier à
l'intérieur du fichier de maillage.
·
Le NOM est facultatif. Lorsque le mot clé est GROUP_MA ou GROUP_NO, si NOM est absent alors
la première chaîne de caractère rencontrée après ces MOTS-CLES formera le NOM du
GROUP_MA ou du GROUP_NO.

Par convention toute chaîne de caractères qui suit le caractères % est interprétée comme un
commentaire.
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2.1 L'entête

Le rôle de l'entête est de fournir des informations globales sur le contenu du sous fichier :

MOT CLE : en plus de son rôle de délimiteur de sous fichier il renseigne sur la nature des
informations qui vont suivre. Il doit se trouver en 1ère ligne du sous fichier et cadré
à gauche.




NOM :
il sert à désigner un ensemble d'informations. Il doit se trouver en 1ère ligne de
l'entête du sous fichier. Il est facultatif.



tous les autres mots clés sont ignorés actuellement par l'opérateur
LIRE_MAILLAGE [U4.21.01].

2.2
Liste des informations

Ce sont des informations issues d'un mailleur et écrites en format libre.
Les informations que doit contenir ce fichier définissent des entités classiques de la méthode des
éléments finis :

·
noeuds :
points définis par un nom et par leurs coordonnées cartésiennes dans
l'espace 2D ou 3D,
·
mailles :
figures topologiques nommées planes ou volumiques (point, segment,
triangle, quadrangle, tétraèdre, ...), définies par la liste ordonnée des noeuds
qui les constituent et sur lesquelles pourront s'appliquer différents types
d'éléments finis, de conditions aux limites ou de chargements. L'ordre des
noeuds oriente la maille. Cette orientation doit être scrupuleusement établie
car elle est notamment utilisée pour définir l'orientation des chargements
(pression, ...).

On peut définir également des groupes de ces entités topologiques.

·
groupes de noeuds : listes nommées de noms de noeuds,
·
groupes de mailles : listes nommées de noms de mailles.

Systématiquement, lorsque l'on aura à faire référence à des noeuds (ou des mailles), on pourra faire
référence à des groupes de noeuds (ou des groupes de mailles).
Les interfaces avec les mailleurs génèrent automatiquement de tels groupes (suivant des critères
propres au mailleur).
Ces groupes facilitent l'affectation des caractéristiques de matériaux sur le maillage, des conditions
aux limites ou l'impression des résultats. En effet, lors de telles opérations on fait référence aux noeuds
ou aux mailles, qu'il est intéressant de décrire par groupe.
L'opérateur de Code_Aster DEFI_GROUP [U4.22.01] permet de créer des groupes a posteriori sur tout
concept de type maillage déjà lu.
On notera, que toutes les entités manipulées dans le code (noeuds, mailles, groupes de noeuds,
groupes de mailles) sont nommées et utilisables à tout moment par leur nom (8 caractères au
maximum
). La numérotation des entités n'est jamais explicitée : elle sert uniquement en interne pour
pointer sur les valeurs des différentes variables associées.

2.3
FIN de sous-fichier

C'est le mot 'réservé' et obligatoire FINSF qui indique la fin d'un sous fichier, qui débute par un MOT
CLE.
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3
Liste des mots clés (types de sous fichiers)

TITRE
Description du fichier maillage à caractère documentaire. Les opérateurs
d'interface avec des mailleurs construisent un titre à partir d'informations
propre à chaque mailleur
/ COOR_3D
Description des noeuds par trois coordonnées spatiales :
·
nom du noeud décrit (ou numéro interprété comme un nom),
·
3 coordonnées,
/
COOR_2D
Description des noeuds par 2 coordonnées :
·
nom du noeud décrit (ou numéro interprété comme un nom),
·
2 coordonnées,

/ POI1 points
)
/
SEG2 /
SEG3 /
SEG4 segments
)
/
TRIA3
/
TRIA6
/
TRIA7
triangles
)
/
QUAD4
/
QUAD8
/
QUAD9
quadrangles
)
connectivité
/
HEXA8
/
HEXA20
/
HEXA27
hexaèdres
) des
mailles

/
PENTA6
/
PENTA15 pentaèdres )
/
TETRA4
/
TETRA10 tétraèdres )
/
PYRAM5
/
PYRAM13 pyramides
)

GROUP_MA Groupe de mailles (attention le nom est obligatoire)

GROUP_NO Groupe de noeuds (attention le nom est obligatoire)

Remarques :

·
Quand un mot clé a été lu, il reste interprété jusqu'à l'apparition de FINSF.
·
Après un FINSF, tout mot clé non reconnu (faute de frappe) est ignoré et un message est
émis.
·
COOR_2D et COOR_3D sont mutuellement exclusifs.
·
La présence d'un système de coordonnées dans le fichier universel IDEAS provoque un arrêt
de l'interface IDEAS/Aster.


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4
La description des mailles

Les conventions de description de la topologie des mailles dans Aster sont résumées ici. L'utilisation
des mailles est donnée ici à titre indicatif, il faut se référer à la documentation propre à chaque
commande.


Maille associée à un noeud (2D ou 3D)






POI1

1


Maille associée à un segment (2D ou 3D)






SEG2


1
2




SEG3


1
3
2





SEG4

1
3
4
2

Orientation
:
L'orientation est définie par l'ordre des noeuds sommets

1
2

Cette orientation est éventuellement complétée par des caractéristiques données suivant
le type d'élément fini affecté sur la maille par le mot clé facteur ORIENTATION de
l'opérateur AFFE_CARA_ELEM [U4.42.01].


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Maille associée à un triangle (2D ou 3D)





3


TRIA3


1
2


6
3

TRIA6
5

4

1
2





6
3
TRIA7

7


5


4
1
2


Orientation :

L'orientation est définie par l'ordre des noeuds sommets qui sont donnés pour définir le
sens trigonométrique direct.

normale extérieure à la maille
3
1
2


Cette orientation est éventuellement complétée par des caractéristiques données aux
éléments par l'opérateur AFFE_CARA_ELEM [U4.42.01], notamment pour les éléments de
coque par le mot clé facteur COQUE.


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Maille associée à un quadrangle

(2D ou 3D)

4


3

QUAD4

1
2



4


7
3

QUAD8
8
6

5

1
2

4


7
3

8
QUAD9
9
6

5
1
2

Orientation :

L'orientation est définie par l'ordre des noeuds sommets qui sont donnés pour définir le
sens trigonométrique direct

normale extérieure à la maille
4
3
1
2


Cette orientation est éventuellement complétée par des caractéristiques données aux
éléments par l'opérateur AFFE_CARA_ELEM [U4.42.01], notamment pour les éléments de
coque par le mot clé facteur COQUE.




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Maille associée à un tétraèdre (3D)


4





TETRA4
3

1
2





4



10
8
TETRA10
9

7
3
1
6

5
2





Maille associée à une pyramide (3D)


5




4

PYRAM5

3
1
2

5


13

4

12

10
11
8
PYRAM13

9
1
3
6
7
2





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Maille associée à un pentaèdre (3D)





6


4

5
PENTA6
3

1

2





6
15


4
14
12

13
5
PENTA15

10
9
3
11
8
1

7
2



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Maille associée à un hexaèdre (3D)


8


5

7

6

4
HEXA8
1

3
2





20
8

5
19

7
17
6
16

13
HEXA20
18
4

11
15
12
1
14
3
9
2
10





8
19

20
26
7

5
16

17
18
25
24

15
4
13
22
6

27
11

12
23

14
21
3
1
HEXA27
9
10

2
8
7
5
25
26
24
4
22
6
11
23
27
21
3
1
2

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5
Liste des formats de description

Nous décrirons le format de description des informations par une suite d'items.

5.1
Correspondance Item - Type FORTRAN

NOM_DE_NOEUD
CHARACTER*8
NOM_DE_MAILLE
CHARACTER*8
COORD
REAL*8
LIGNE_DE_TEXTE
CHARACTER*80


5.2
FORMAT de lecture associé au mot clé

FORMATS reconnus par Aster
mot clé


(1*NOM_DE_NOEUD,3*COORD)
COOR_3D
(1*NOM_DE_NOEUD,2*COORD)
COOR_2D
(1*NOM_DE_MAILLE,1*NOM_DE_NOEUD) POI1
(1*NOM_DE_MAILLE,2*NOM_DE_NOEUD) SEG2
(1*NOM_DE_MAILLE,3*NOM_DE_NOEUD) SEG3,TRIA3
(1*NOM_DE_MAILLE,4*NOM_DE_NOEUD) QUAD4,TETRA4,SEG4
(1*NOM_DE_MAILLE,5*NOM_DE_NOEUD) PYRAM5
(1*NOM_DE_MAILLE,6*NOM_DE_NOEUD) TRIA6,PENTA6
(1*NOM_DE_MAILLE,7*NOM_DE_NOEUD) TRIA7
(1*NOM_DE_MAILLE,8*NOM_DE_NOEUD) QUAD8,HEXA8
(1*NOM_DE_MAILLE,9*NOM_DE_NOEUD) TRIA9
(1*NOM_DE_MAILLE,10*NOM_DE_NOEUD) TETRA10
(1*NOM_DE_MAILLE,13*NOM_DE_NOEUD) PYRAM13
(1*NOM_DE_MAILLE,15*NOM_DE_NOEUD) PENTA15
(1*NOM_DE_MAILLE,20*NOM_DE_NOEUD) HEXA20
(1*NOM_DE_MAILLE,27*NOM_DE_NOEUD) HEXA27
(1*NOM_DE_NOEUD) GROUP_NO
(1*NOM_DE_MAILLE) GROUP_MA
(LIGNE_DE_TEXTE)
TITRE

5.3
Répétition du Format

·
Toute répétition du format doit commencer en début de ligne.

Exemples :

Est ILLICITE :

COOR_2D
N1 1.


2.

N2 1.


3.
FINSF

Est LICITE :

COOR_2D
N1 1.
2.
N2 1.
3.
FINSF
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6
Exemples de sous fichier

Exemples de sous fichiers décrivant les coordonnées spatiales de 5 noeuds exprimées dans le repère
global cartésien de base. Ici le contenu de l'information est le même pour les 2 sous fichiers, c'est le
mode de représentation qui diffère.

6.1

Fichier issu de l'interface IDEAS-Aster

COOR_3D NOM=MAILLAGE1
NBOBJ=5 NBLIGE=5
NBLIGT=12
NUMIN=4 NUMAX=14
AUTEUR=INTERF_ST/TF
DATE=27/11/89
%
XMAX=10.0
YMAX=20.0
ZMAX=0.0
%
XMIN=0.0
YMIN=0.0
ZMIN=0.0

%FORMAT=(1*NOM_DE_NOEUD,3*COORD)
NO4
0.0 0.0
0.0
NO7
5.0 0.0
0.0
NO8
5.0 5.0
0.0
NO10
10.0 20.0
0.0
NO14
5.0 10.0 0.0

FINSF

6.2
Exemple illustrant les formats d'écriture possibles

TITRE
%
c'est
le
titre
QU'IL EST BEAU MON FICHIER MAILLAGE
% autosatisfaction
FINSF

COOR_2D %
coordonnees
2D
%
présentation
licite
mais
peu
recommandable
NOEUD1
0
0.0
NOEUD2
1
1.D+0
NOEUD3
2.213564
2.32E+00
FINSF

SEG2 %
quelques
mailles
MAILLE1 NOEUD1
NOEUD2
%
qui
m'aille
MAILLE3 NOEUD2
NOEUD3
FINSF

POI1
MAILLE2 NOEUD2
FINSF

GROUP_MA
%
groupe
de
mailles
GROUP1
MAILLE1 MAILLE3
FINSF

GROUP_NO
NOM
=
GROUP2
NOEUD1
NOEUD2
FINSF
FIN
%
obligatoire
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6.3
Exemple illustrant l'affectation par groupes constitués

Cet exemple est, évidemment, schématique pour décrire les principales règles d'affectation.

Maillage 2D : un quart d'un domaine plan


be4
N10
Pour l'affectation des
N6
8
be3

·
m10
N03
chargements sur les bords
m9
intérieur et extérieur:

N8
groupes de mailles
N4
m8
6
BORD_EXT et BORD_INT
m7
be2

N02
m6
m4
·
conditions aux limites :
m3

N9
N2
groupes de noeuds SYME1
4
m2
et SYME2
N7

bi2
m5
be1
N01
·
matériaux:
m1

bi1
groupes de mailles
2
N1
N3
N5
mail1 et mail2

1
2
4
6
8


COOR_2D

N1 4. 2.
TRIA3
N2 2. 4.
m2 N01 N7 N02
N3 6. 2.
m3 N01 N02 N8
N4 2. 6.
m6 N7 N9 N03
N5 8. 2.
m7 N7 N03 N02
N6 2. 8.
m8 N8 N02 N03
N7 6. 3.8
m9 N8 N03 N10
N8 3.8 6.
FINSF
N9 8. 4.

N10 4. 8.
QUAD4
N01 3. 3.
m1 N1 N3 N7 N01
N02 5. 5.
m5 N3 N5 N9 N7
N03 7. 7.
m4 N2 N01 N8 N4
FINSF
m10 N4 N8 N10 N6

FINSF
GROUP_MA nom = BORD_INT

bi1 bi2
SEG2 nom = B_INT
FINSF
bi1 N1 N01
GROUP_MA nom = BORD_EXT
bi2 N01 N2
be1 be2 be3 be4
FINSF
FINSF


GROUP_NO nom = SYME1
SEG2 nom = B_EXT
N1 N3 N5
be1 N5 N9
FINSF
be2 N9 N03

be3 N03 N10
GROUP_NO nom = SYME2
be4 N10 N6
N2 N4 N6
FINSF
FINSF


GROUP_MA nom = mail1
FIN
m5 m6 m7
FINSF
GROUP_MA nom = mail2
m8 m9 m10
FINSF

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