Présentation de pyrucast

pyrucast, quid ?

Bibliothèque éléments finis écrite en Rust, exposée à Python. Comme Cast3M, elle résout des équations aux dérivées partielles par la méthode des éléments finis — mais c’est un projet bien plus jeune et bien plus étroit : un socle de calcul (maillage, assemblage, résolution), pas un système complet avec pré/post-processeur graphique intégré, ni des décennies de physiques capitalisées.

Résolution d’équations aux dérivées partielles, comme Cast3M.
Système en couches, pas un système fermé : maillage, éléments finis, assemblage, comportement, solveur et visualisation sont des modules séparés que l’on compose depuis Python (ou directement depuis Rust — voir Installation).
Pas de langage de commande dédié. Là où Cast3M invente Gibiane, pyrucast s’utilise en Python ordinaire : les « opérateurs » sont des fonctions, les « objets » sont des classes. Voir Python & conventions pyrucast.

Domaines couverts

Cast3M couvre plus large. Le support Cast3M original liste la mécanique des structures (quasi-statique, contact, dynamique, rupture XFEM), la thermique (conduction/convection/rayonnement/changement de phase), la mécanique des fluides, la diffusion multi-espèces, la fabrication additive, la magnétostatique, le couplage thermo-hygro-mécanique et l’optimisation topologique. pyrucast ne couvre, à ce jour, que les deux premiers points — et partiellement. Le reste (fluides, magnétostatique, diffusion, optimisation topologique, rupture) n’existe pas dans pyrucast ; il n’en sera plus question dans cette formation.

Ce que pyrucast fait réellement :

Mécanique des structures, quasi-statique, petites déformations : élasticité linéaire, plasticité parfaite de von Mises, endommagement de Mazars, éléments structuraux (barre, poutre de Timoshenko, portique 2D, cadre 3D) ; matrices de masse cohérente et de rigidité géométrique ; contraintes multi-points (MPC), baignage (« embedded »), contact unilatéral nœud-surface.
Thermique, conduction stationnaire + convection (film/Robin).

Non disponible dans pyrucast. Pas de rayonnement, pas de changement de phase, pas de terme transitoire (capacité) câblé dans une boucle en temps — chaque pas thermique résout un problème stationnaire (voir Calcul thermique pour le détail). Pas de dynamique (temporelle ou modale), pas de flambage, pas de rupture (XFEM). La liste évolue vite : elle sera obsolète avant longtemps, mais reflète l’état au moment de l’écriture de cette formation.

Comment obtenir pyrucast ?

Multiplateforme : Linux, macOS, Windows — tout ce qu’accepte la chaîne Rust + Python (rustup, pip).
Où le télécharger ? Le dépôt du projet (voir le lien en tête de la page Formation débutant).
Code source : toujours accessible — pyrucast est un projet Rust ordinaire, sans build fermé.
Prix : logiciel libre.

Comment utiliser pyrucast ?

Écrire un script Python — un fichier texte ordinaire, extension .py.
Ouvrir un terminal, se placer dans le dépôt cloné.

Compiler puis lancer le script :

maturin develop --release
python mon_script.py

Utilisable aussi en mode interactif (python, ou un notebook) — chaque import pyrucast recharge la même API.

Voir Installation et démarrage rapide pour le détail (prérequis, venv, vérification).

Où trouver la documentation ?

Ce livre — théorie et référence des objets/opérateurs.
La documentation de l’API Rust : cargo doc --no-deps --lib --open.
Les scripts de cette formation : dossier formation/ du dépôt.
Des exemples plus nombreux, un par sujet : dossier examples/ du dépôt.