Import Gmsh MSH 4.1¶

Perimetre¶

QF_solver lit MSH 4.1 ASCII et binaire par l'API Python officielle Gmsh. Une importation contient une seule famille structurelle parmi TET4, TET10 et MITC4. Les entites et groupes physiques restent l'autorite pour affecter materiaux, blocages et charges.

Installation optionnelle:

python -m pip install -e ".[mesh]"

L'absence de Gmsh produit InfrastructureError et le code de sortie 5.

Fichier compagnon¶

Le MSH ne porte pas toute la physique. Un JSON strict associe les groupes:

{
  "schema_version": 1,
  "mesh_scale_to_m": 0.001,
  "units": {"system": "SI"},
  "verification_profile": "engineering",
  "analysis": {"type": "linear_static", "method": "direct"},
  "materials": {
    "steel": {"type": "isotropic_3d", "E": 210000000000.0, "nu": 0.3, "density": 7800.0}
  },
  "groups": [
    {
      "name": "volume",
      "dimension": 3,
      "actions": [{"type": "elements", "element_type": "TET4", "material": "steel"}]
    },
    {
      "name": "encastrement",
      "dimension": 2,
      "actions": [{"type": "fixed_dofs", "dofs": ["UX", "UY", "UZ"]}]
    },
    {
      "name": "pression",
      "dimension": 2,
      "actions": [{"type": "pressure", "value": 1000000.0}]
    }
  ]
}

mesh_scale_to_m est obligatoire. Il convertit uniquement les coordonnees; les grandeurs mecaniques du setup doivent deja etre coherentes avec le systeme declare.

Actions physiques¶

Action	Dimension habituelle	Donnees	Effet
`elements`	3 pour solides, 2 pour coque	type, materiau	affecte toutes les cellules structurelles
`fixed_dofs`	0, 1 ou 2	liste de ddl	bloque les noeuds du groupe
`nodal_load`	0, 1 ou 2	ddl, valeur	ajoute la valeur a chaque noeud du groupe
`pressure`	2	scalaire	pression compressive suivant la normale
`surface_traction`	2	vecteur	traction globale ou locale
`edge_traction`	1	vecteur	charge d'arete MITC4
`gravity`	groupe d'elements	acceleration	force $\rho\mathbf g$
`body_force`	groupe d'elements	densite de force	charge volumique imposee

Association topologique¶

Une surface solide doit correspondre exactement a une face d'un seul element parent. Pour TET10, les six identifiants de la face sont verifies. Une courbe MITC4 doit correspondre a une arete d'un seul quadrangle. Une frontiere sans parent, partagee par plusieurs parents ou d'ordre incompatible est rejetee.

Orientation¶

Par defaut, un tetraedre inverse est refuse. L'option --repair-tetra-orientation autorise une permutation controlee TET4 ou TET10; le rapport indique le nombre de reparations. Pour TET10, tous les noeuds d'arete sont permutes avec les sommets. MITC4 n'est jamais reoriente automatiquement.

CLI¶

qf-solver import-mesh `
  --mesh modele.msh `
  --setup modele.setup.json `
  --output modele.json `
  --report import_report.json

API¶

from qf_solver import import_gmsh_model, save_model

imported = import_gmsh_model("modele.msh", "modele.setup.json")
save_model(imported.model, "modele.json")
print(imported.report.to_dict())

Rapport et refus¶

Le rapport contient version MSH/Gmsh, empreintes des deux entrees, format binaire, groupes, comptages d'actions, famille, nombre de noeuds/elements, reparations, avertissements et verdict du validateur de maillage.

Sont notamment refuses: groupe absent, cellule non supportee, element sans materiau, conflit de materiaux, famille mixte, noeud manquant, frontiere non conforme, element degenere ou orientation interdite.

Code: solveur/mesh/gmsh_reader.py, solveur/mesh/gmsh_importer.py. Tests: tests/unit/test_gmsh_importer.py, tests/integration/test_gmsh_import_cli.py. Exigences: REQ-IO-001, REQ-MESH-001, REQ-MESH-002. Reference: REF-GMSH-41.