doc/intro_python.rst

   1 :tocdepth: 3
   2
   3 .. _intropython:
   4
   5 ===========================================
   6 Example: Python script for a connecting rod
   7 ===========================================
   8
   9 .. image:: _static/cad_bielle.PNG
  10    :align: center
  11
  12 .. centered::
  13    Connecting rod
  14
  15 .. _menu:
  16
  17 Steps
  18 =====
  19     - :ref:`modelcreation`
  20     - :ref:`recover`
  21     - :ref:`assoc`
  22     - :ref:`groupdef`
  23     - :ref:`lawdisc`
  24     - :ref:`meshgener`
  25
  26 .. _modelcreation:
  27
  28 Model creation
  29 ==============
  30
  31 ::
  32
  33         import os
  34         import geompy
  35         import hexablock
  36         import math
  37
  38         STEP_PATH = os.path.expandvars("$HEXABLOCK_ROOT_DIR/bin/salome/crank.stp")
  39
  40         #=============================
  41         # CREATION DOCUMENT
  42         #=============================
  43
  44         doc = hexablock.addDocument()
  45
  46         #=============================
  47         # MODEL CREATION
  48         #=============================
  49
  50         # For the connecting rod, two cylindrical grids have to be build and
  51         # the quadrangles have to be prismed between these wo grids
  52
  53         #=============================
  54         # PARAMETRES
  55         #=============================
  56
  57         R = 0.095168291790720005
  58
  59         r_pte = R
  60         r_pte_t = R/2.0
  61
  62         xpetit = 0.0
  63         xgrand = 1.35739 + 0.1595
  64         longueur = (xgrand - xpetit)/2.0
  65         hauteur = 0.019999999553*2
  66
  67         dr_pte = R
  68         da_pte = 360
  69         dl_pte = hauteur
  70
  71         nr_pte = 1
  72         na_pte = 6
  73         nl_pte = 1
  74
  75         #=============================
  76         # Vectors Creation
  77         #=============================
  78
  79         dx = doc.addVector(longueur, 0, 0)
  80         dy = doc.addVector(0, longueur, 0)
  81         dz = doc.addVector(0, 0, longueur)
  82
  83         #=================================================
  84         # Creation of cylindrical grid centers
  85         #=================================================
  86
  87         c_pte = doc.addVertex(xpetit, 0, 0)
  88         c_grd = doc.addVertex(2*longueur, 0, 0)
  89         dx_prime = doc.addVectorVertices(c_pte, c_grd)
  90
  91         #=================================================
  92         # small cylindrical grid creation
  93         #=================================================
  94
  95         grille_cyl_pte = doc.makeCylindrical(c_pte, dx, dz, dr_pte, da_pte, dl_pte, nr_pte, na_pte, nl_pte, False)
  96
  97         #=================================
  98         #  Small cylindrical grid creation
  99         #=================================
 100
 101         grille_cyl_grd = doc.makeTranslation(grille_cyl_pte, dx_prime)
 102
 103         #==================================
 104         # Joining the two cylindrical grids
 105         #==================================
 106
 107         mod_x1 = grille_cyl_pte.getVertexIJK(1, 0, 1)
 108         mod_x2 = grille_cyl_pte.getVertexIJK(1, 1, 0)
 109         mod_x3 = grille_cyl_pte.getVertexIJK(1, 5, 0)
 110         mod_x4 = grille_cyl_pte.getVertexIJK(1, 0, 0)
 111         quad_11 = doc.findQuad(mod_x1, mod_x2)
 112         quad_12 = doc.findQuad(mod_x1, mod_x3)
 113
 114         mod_y1 = grille_cyl_grd.getVertexIJK(1, 3, 1)
 115         mod_y2 = grille_cyl_grd.getVertexIJK(1, 2, 0)
 116         mod_y3 = grille_cyl_grd.getVertexIJK(1, 4, 0)
 117         mod_y4 = grille_cyl_grd.getVertexIJK(1, 3, 0)
 118
 119         quad_21 = doc.findQuad(mod_y1, mod_y2)
 120         quad_22 = doc.findQuad(mod_y1, mod_y3)
 121
 122         model_biell_fin = doc.joinQuads([quad_11, quad_12], quad_21, mod_x1, mod_y1, mod_x4, mod_y4, 1)
 123
 124
 125 Go back to :ref:`menu`
 126
 127 .. _recover:
 128
 129 Recovering edges and faces before the association
 130 =================================================
 131
 132 ::
 133
 134         bielle_geom = geompy.ImportFile(STEP_PATH, "STEP")
 135         doc.setShape(bielle_geom)
 136         geompy.addToStudy(bielle_geom, "bielle_geom")
 137         all_edges_bielle = geompy.SubShapeAllSorted(bielle_geom, geompy.ShapeType["EDGE"])
 138
 139
 140
 141         # dictionnaire des edges de la géométrie :
 142         # key = nom, value = indice dans all_edges_bielle
 143         dic_edge_names = {"edge_ray_pte_b": 0, "edge_ray_pte_h": 1,
 144                           "edge_trou_pte_b": 2, "edge_trou_pte_h" :3,
 145                           "edge_arr_pte_g_b": 7, "edge_arr_pte_g_h": 8,
 146                           "edge_arr_pte_d_b": 9, "edge_arr_pte_d_h": 10,
 147                           "edge_arr_grd_g_b": 19, "edge_arr_grd_g_h": 20,
 148                           "edge_arr_grd_d_b": 21, "edge_arr_grd_d_h": 22,
 149                           "edge_trou_grd_b": 25, "edge_trou_grd_h": 26,
 150                           "edge_ray_grd_b": 27, "edge_ray_grd_h": 28,
 151                           "edge_long_g_b": 13, "edge_long_g_h": 14,
 152                           "edge_long_d_b": 15, "edge_long_d_h": 16
 153                           }
 154
 155
 156         all_faces_bielle = geompy.SubShapeAllSorted(bielle_geom, geompy.ShapeType["FACE"])
 157         # dictionnaire des faces de la geometrie :
 158         # key = nom, value = indice dans all_faces_bielle
 159         dic_face_names = {"face_ray_pte": 0, "face_trou_pte": 1, "face_pte_g": 2,
 160                           "face_pte_d": 3, "face_long_g": 4, "face_long_d": 5,
 161                           "face_bas": 6, "face_haut": 7, "face_grd_g": 8,
 162                           "face_grd_d": 9, "face_trou_grd": 10,
 163                           "face_ray_grd": 11
 164                          }
 165
 166
 167
 168
 169 Go back to :ref:`menu`
 170
 171 .. _assoc:
 172
 173 Association of the model to the geometry
 174 ========================================
 175
 176 ::
 177
 178  dico_haut_bas = {"h": 1, "b": 0}
 179
 180  # 1. lignes internes (trou) haut/bas du petit cylindre
 181  # ====================================================
 182  for z in dico_haut_bas.iteritems():
 183
 184      mod_line = [grille_cyl_pte.getEdgeJ(0, j, z[1]) for j in range(5)]
 185      mod_start = grille_cyl_pte.getEdgeJ(0, 5, z[1])
 186      mod_first = mod_start.getVertex(1)
 187
 188      # geometrie : 1 seule ligne
 189      edge_hole_in = all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_trou_pte_"+z[0]]]
 190      geo_start = edge_hole_in
 191      par_start = 0.0
 192      geo_line  = []
 193
 194      # association :
 195      ier = doc.associateClosedLine(mod_first, mod_start, mod_line,
 196                                    geo_start, par_start, geo_line)
 197
 198
 199  # 2. lignes internes (trou) haut/bas du grand cylindre
 200  # =====================================================
 201  for z in dico_haut_bas.iteritems():
 202
 203      mod_start = grille_cyl_grd.getEdgeJ(0, 5, z[1])
 204      mod_first = mod_start.getVertex(1)
 205      mod_line = [grille_cyl_grd.getEdgeJ(0, j, z[1]) for j in range (5)]
 206
 207      # geometrie : 1 seule ligne
 208      edge_hole_in = all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_trou_grd_"+z[0]]]
 209      geo_start = edge_hole_in
 210      par_start = 0.0
 211      geo_line  = []
 212
 213      # association :
 214      ier = doc.associateClosedLine(mod_first, mod_start, mod_line,
 215                                    geo_start, par_start, geo_line)
 216
 217
 218  # 3. lignes externes haut/bas du petit cylindre
 219  # =============================================
 220  for z in dico_haut_bas.iteritems():
 221
 222      # modele de blocs :
 223      mod_start = grille_cyl_pte.getEdgeJ(1, 1, z[1])
 224      # table des edges :
 225      mod_line = [grille_cyl_pte.getEdgeJ(1, j, z[1]) for j in [2, 3, 4]]
 226
 227      # geometrie :
 228      # les edges de la geometrie correspondant sont, dans l'ordre (par
 229      # exemple pour le haut) :
 230      # edge_arr_pte_d_h, edge_ray_pte_h, edge_arr_pte_g_h
 231      geo_start = all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_arr_pte_d_"+z[0]]]
 232
 233      geo_line  = []
 234      geo_line.append(all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_ray_pte_"+z[0]]])
 235      geo_line.append(all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_arr_pte_g_"+z[0]]])
 236
 237      # association :
 238      # la première est la dernière ligne sont orientées "dans le
 239      # mauvais sens" => on fournit cette info :
 240      par_start = 0.0
 241      par_end = 1.0
 242      ier = doc.associateOpenedLine(mod_start, mod_line,
 243                                    geo_start, par_start, geo_line, par_end)
 244
 245
 246  ## # 4. lignes externes haut/bas du grand cylindre
 247  ## # =============================================
 248  for z in dico_haut_bas.iteritems():
 249
 250      # modele de blocs :
 251      mod_start = grille_cyl_grd.getEdgeJ(1, 4, z[1])
 252      # table des edges :
 253      mod_line = [grille_cyl_grd.getEdgeJ(1, j, z[1]) for j in [5, 0, 1]]
 254
 255      # geometrie :
 256      # les edges de la geometrie correspondant sont, dans l'ordre (par
 257      # exemple pour le haut) :
 258      # edge_arr_grd_g_h, edge_ray_grd_h, edge_arr_grd_d_h
 259      geo_start = all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_arr_grd_g_"+z[0]]]
 260
 261      geo_line  = []
 262      geo_line.append(all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_ray_grd_"+z[0]]])
 263      geo_line.append(all_edges_bielle[dic_edge_names["edge_arr_grd_d_"+z[0]]])
 264
 265      # association :
 266      # la première est la dernière ligne sont orientées "dans le
 267      # mauvais sens" => on fournit cette info :
 268      par_start = 0.0
 269      par_end = 1.0
 270      ier = doc.associateOpenedLine(mod_start, mod_line,
 271                                    geo_start, par_start, geo_line, par_end)
 272
 273  # 6. association des 4 points restants (x1, x4, y1, y4) :
 274  # =======================================================
 275
 276  # NB:
 277  # h = top (haut)
 278  # b = bottom (bas)
 279  # g = big (grand)
 280  # p = small (petit)
 281  # t = hole (trou)
 282
 283  face_haut = all_faces_bielle[dic_face_names["face_haut"]]
 284
 285  edge_haut_droite = geompy.GetEdgesByLength(face_haut, 0.136, 0.137)
 286  edge_haut_gauche = geompy.GetEdgesByLength(face_haut, 0.131, 0.132)
 287
 288  # 1. grand cylindre :
 289  y_h_g = geompy.MakeVertexOnSurface(face_haut, 1, 0.5)
 290  u_h_g = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_haut_droite, 1)
 291  w_h_g = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_haut_gauche, 0)
 292  edge_v_grd = geompy.MakeLineTwoPnt(u_h_g, w_h_g)
 293
 294  geo_y1 = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_v_grd, 0.5)
 295  geo_y4 = geompy.MakeVertexWithRef(geo_y1, 0.0, 0.0, -hauteur)
 296
 297  # vertex cote grande grille cylindrique :
 298  mod_y1.setAssociation(geo_y1)
 299  mod_y4.setAssociation(geo_y4)
 300
 301  # 2. petit cylindre :
 302  # REM : le modele grand cylindre a ete cree par translation / au petit
 303  # cylindre.
 304  v_h_p = geompy.MakeVertexOnSurface(face_haut, 0, 0.5)
 305  x_h_p = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_haut_droite, 0)
 306  z_h_p = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_haut_gauche, 1)
 307  edge_v_pte = geompy.MakeLineTwoPnt(x_h_p, z_h_p)
 308
 309  geo_x1 = geompy.MakeVertexOnCurve(edge_v_pte, 0.5)
 310  geo_x4 = geompy.MakeVertexWithRef(geo_x1, 0.0, 0.0, -hauteur)
 311
 312  # vertex cote petite grille cylindrique :
 313  mod_x1.setAssociation(geo_x1)
 314  mod_x4.setAssociation(geo_x4)
 315
 316  # 7. association des faces :
 317  quad1 = grille_cyl_pte.getQuadJK(1, 1, 0)
 318  quad1.addAssociation(all_faces_bielle[dic_face_names["face_pte_d"]])
 319  quad2 = grille_cyl_pte.getQuadJK(1, 4, 0)
 320  quad2.addAssociation(all_faces_bielle[dic_face_names["face_pte_g"]])
 321  quad3 = grille_cyl_grd.getQuadJK(1, 1, 0)
 322  quad3.addAssociation(all_faces_bielle[dic_face_names["face_grd_d"]])
 323  quad4 = grille_cyl_grd.getQuadJK(1, 4, 0)
 324  quad4.addAssociation(all_faces_bielle[dic_face_names["face_grd_g"]])
 325
 326
 327 Go back to :ref:`menu`
 328
 329 .. _groupdef:
 330
 331 Definition of elements groups for the mesh
 332 ==========================================
 333
 334 ::
 335
 336  # We define 3 groups
 337
 338  # groupe d edges (arretes)
 339  edge_grp = doc.addEdgeGroup("Edge_grp")
 340  for i in range(doc.countEdge()):
 341      edge_grp.addElement(doc.getEdge(i))
 342
 343  # groupe de quads (faces)
 344  quad_grp = doc.addQuadGroup("Quad_grp")
 345  for i in range(doc.countQuad()):
 346      quad_grp.addElement(doc.getQuad(i))
 347
 348  # groupe d hexas (solids)
 349  hexa_grp = doc.addHexaGroup("Hexa_grp")
 350  for i in range(doc.countHexa()):
 351      hexa_grp.addElement(doc.getHexa(i))
 352
 353  # groupe de noeuds de vertex pour tout le modele
 354  vertex_nod_grp = doc.addVertexNodeGroup("Vertex_Nod_Grp")
 355  for i in range(doc.countVertex()):
 356      vertex_nod_grp.addElement(doc.getVertex(i))
 357
 358 Go back to :ref:`menu`
 359
 360 .. _lawdisc:
 361
 362 Definition of a law discretization
 363 ==================================
 364
 365 ::
 366
 367  law = doc.addLaw("Uniform", 4)
 368
 369  for j in range(doc.countPropagation()):
 370      propa = doc.getPropagation(j)
 371      propa.setLaw(law)  # apply discretization law on the model and generate the mesh
 372
 373 Go back to :ref:`menu`
 374
 375
 376 .. _meshgener:
 377
 378 Mesh generation
 379 ===============
 380
 381 ::
 382
 383  print  " --- HEXAHEDRICAL MESH --- "
 384  mesh_hexas = hexablock.mesh("Bielle:hexas", doc)
 385
 386  print "Number of hexahedra:", mesh_hexas.NbHexas()
 387  print "Number of quadrangles:", mesh_hexas.NbQuadrangles()
 388  print "Number of segments:", mesh_hexas.NbEdges()
 389  print "Number of nodes:", mesh_hexas.NbNodes()
 390