Compléments

Éléments structuraux

pyrucast choisit le type d’élément par l’opérateur de modèle : un opérateur model.<physique>(fes, ...) par famille d’éléments, et des composantes matériau nommées pour la géométrie de la section.

pyrucast	primales / duales
`model.truss(fes)`	`u_x,u_y(,u_z)` / `f_x,f_y(,f_z)`
`model.timoshenko(fes)`	selon la dimension : `w, theta` / `f_w, m_theta` en 1-D, `u_x, u_y, r_z` en plan, six DDL dans l’espace

Barre en traction — comparée à la solution analytique \( u_x = F \cdot L / (E \cdot A) \), export du résultat au format VTK :

    coords = pc.Coords(2)
    n0 = coords.add_node([0.0, 0.0])
    n1 = coords.add_node([L, 0.0])
    mesh = pc.mesh.line(n0, n1, 1)
    fes = pc.FiniteElementSpace(mesh)

    modele = pc.model.truss(fes)
    modele = modele | encastrement(modele, n0, "u_x")
    modele = modele | encastrement(modele, n0, "u_y")
    modele = modele | encastrement(modele, n1, "u_y")  # no transverse stiffness

    materiaux = pc.element_field.material_field(modele, [("E", E), ("A", A)])

    charge = pc.mesh.poi1_from_nodes([n1])
    second_membre = pc.NodeField(charge, ["f_x"])
    second_membre[0].set_value(n1, "f_x", F)

    K = pc.matrix.stiffness(modele, materiaux)
    solution = pc.solver.solve(K, second_membre)

    u_propre = pc.node_field.restrict_like(solution, pc.NodeField(mesh, ["u_x", "u_y"]))
    chemin = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "barre.vtk")
    pc.export.export_vtk(mesh, chemin, u_propre)
    print(f"Displacement field exported (VTK, readable by ParaView): {chemin}")

Les poutres d’Euler-Bernoulli (model.bernoulli) et les coques (model.shell) ont leurs pages dans le chapitre de mécanique. Un calcul axisymétrique se pose sur un Coords.axisymmetric(), le plan méridien d’un corps de révolution : voir Coordonnées.

Pour la matrice de masse cohérente et la rigidité géométrique (flambage linéarisé), voir Assemblage par MatrixKind — pyrucast.matrix.mass/lump/geometric/tangent.

Mailler en volume

À partir de la page Maillage, les calculs de ce tutoriel se font en volume. Les mailleurs de volume de pyrucast :

pyrucast.mesh.extrude(mesh, direction, n_couches) — balayage d’un maillage SEG2/TRI3/QUA4 selon une direction, dans le même espace de coordonnées ;
pyrucast.mesh.revolve(mesh, angle, n_couches, centre, axe) — le même balayage, mais en rotation autour d’un axe ; un tour complet referme le volume engendré ;
pyrucast.mesh.sweep_solid(mesh_a, mesh_b, n_couches) — balayage entre deux profils TRI3/QUA4 non parallèles ;
pyrucast.mesh.triangulate_volume(enveloppe, taille) — remplissage TET4 d’une enveloppe TRI3 fermée par triangulation de Delaunay 3D.

La page Maillage emploie extrude et triangulate_volume, la page Contact revolve ; sweep_solid n’y sert pas.

Éléments finis supportés

Catalogue complet : Éléments finis supportés — 15 types, de SEG2 à HEX27, y compris les versions quadratiques (pyrucast.mesh.to_quadratic passe un maillage linéaire en quadratique).

Échanges avec les outils extérieurs

pyrucast échange avec trois outils externes :

gmsh — fichier .msh (pyrucast.mesh.read_gmsh, read_gmsh_str) ou session vivante, dans les deux sens et avec les vues (pyrucast.mesh.from_gmsh, pyrucast.export.to_gmsh) ;
MED (Salome, code_aster) au travers de medcoupling — maillages, groupes, champs aux nœuds, aux mailles et aux points de Gauss, séries temporelles (pyrucast.mesh.from_medcoupling, pyrucast.export.to_medcoupling) ;
VTK legacy pour ParaView, ASCII ou binaire, et séries temporelles (pyrucast.export.export_vtk) — voir la fin du script de barre plus haut.

Un calcul se sauvegarde et se relit avec pyrucast.save et pyrucast.load : la page Thermique non linéaire écrit un fichier que les pages de mécanique relisent.

Non disponible dans pyrucast. Pas d’échange Nastran/Abaqus, pas de format CSV/Excel dédié pour les listes ou les tables. L’export VTK est en outre limité au format legacy (pas de .vtu) : un champ par fichier.

Développer sur pyrucast

pyrucast est un projet Rust ordinaire. Pour ajouter une physique, un élément fini ou un opérateur, on modifie directement le code Rust puis on relance maturin develop --release. Voir Développer — en particulier Ajouter une physique et Ajouter un élément fini.

Communauté

Projet ouvert : voir le fichier AGENTS.md/README du dépôt pour les modalités de contribution actuelles.

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