open source mesh generator gmash manual

Gmsh manual

작성자: dolljong@gmail.com

2020.5.3

소개 / 설치 / 실행

소개 : A three-dimensional finite element mesh generator with built-in pre- and post-processing facilities
특징 : Open source, GUI, 자체스크립트(geo), C++/ C / Python or Julia Application Programming Interface (API)를 이용할 수 있다.
Download site : http://gmsh.info
License : GNU General Public License (GPL)

Getting start

마우스 기능

마우스를 엔티티 위에 가져가면 해당 엔티티의 정보를 보여준다.
왼쪽 버튼 드래그 : 3D 회전 (3D-Orbit)
Ctrl-왼쪽 버튼 : 올가미(lasso) 줌
휠 드래그 : 위로 드래그: 축소, 아래로 드래그 : 확대
휠 굴리기 : 위로 굴리기 : 축소, 아래로 굴리기: 확대
오른쪽 버튼 드래그 : 팬
Ctrl-오른쪽 버튼 : 리셋 디폴트 뷰

단축키

Alt-A : 축 보여주기, Alt-A를 눌러 다양한 축보여주기 옵션을 선택할 수 있다.
Alt-M : mesh 보이기 / 안보이기 toggle mesh display , 더블클릭 팝업메뉴

왼쪽하단버튼

X : X축 상에서 보기
Y : Y축 상에서 보기
Z : Z축 상에서 보기
: 회전하기
1:1 : zoom fit (AutoCAD zoom extents)
S : 마우스 선택 on / off

모델 보기

Geometry visibility

마우스 왼쪽 버튼을 더블 클릭하면 geometry visibility를 선택할 수 있다.

Points, Curves, Surfaces, Volumes를 보이거나 안보이게 할 수 있다.

Mesh visibility

마우스 왼쪽 버튼을 더블 클릭하면 Mesh visibility를 선택할 수 있다.

Nodes, 1D elements, 2D element edges, 2D element surface, 3D element edges, 3D element surfaces를 선택할 수 있다.

명령진행 순서

명령 -> 선택 순으로 이루어진다.

왼쪽 트리 메뉴에서 명령을 선택하면 마우스 커서 모양이 선택할 수 있도록 바뀐다.(화살표 모양 -> 십자모양)

Geometry 그리기

Point : x,y,z 좌표 입력
Line : select start point -> end point -> start point
Circle : center point x,y and radius, angle 1 시작각, angle 2 끝각. Arc를 그릴 수 있다.

Circle arc : select start point -> center point -> end point
Plane surface : 면 만들기, 폐곡선들 선택

Reload script : script를 reload한다.(mesh를 없애고 geometry만 보임)

Extrude

Tree menu / Geometry / Elementry entities / Extrude

-DX, DY, DZ : 어느 방향으로 얼만큼 extrude할 것인지 설정.

-Extrude mesh : extrude할 때 mesh를 만들면서 extrude할 것인지? ON인 경우 mesh layers가 적용된다. 즉 extrudge하면서 몇개의 mesh layer를 만들 것인지 설정 가능.

-Selection mode에서 extrude할 geometry 종류를 선택한다.

Geometry 지우기

Tree menu / Geometry / Elementary entities / Delete

Recursive : 하위

Mesh 크기 조정하기

두가지 방법이 있다. 결과는 같다 첫번째 방법은 tools메뉴의 options를 이용하는 방법이다.

-tools/options/mesh/general/element size factor :

-tools/options/mesh/general/smoothing step : 가장 작은 사이즈와 가장 큰 사이즈의 비

두번째는 화면을 더블클릭하면 나타나는 팝업메뉴의 Global mesh size factor를 이용하는 방법이다. 첫번째 방법에 비해서 간단한 설정만 가능하다. 테스트 결과 Global mesh size factor는 option의 Element size factor와 동일하다는 것을 알 수 있었다.

물론 extrude시 extrude mesh를 선택했다면 여기서 설정한 mesh size factor는 적용되지 않는다.

mesh 순서

Gmsh는 1차원 -> 2차원 -> 3차원 순서로 mesh를 진행해야 한다. 1D : 선을 나눈다, 2D : 면을 나눈다, 3D : solid를 만든다.

Refine by splitting

한번 누를 때마다 2배로 refine된다. 반대 기능은 없는 것으로 보인다. 원래 정의했던 1D의 분할 크기 등이 바뀌는 것은 아니다.

Clipping [tools/clipping]

Cut with the plane A*X + B*Y + C*Z + D

Undo

Gmsh는 GUI환경에서 Undo기능을 직접 지원하지 않는다. 사용자가 Undo를 하기 위해서는 Edit script를 실행해서 해당 명령을 삭제한 후 Reload script를 실행하면 된다. Gmsh는 geo파일에 사용자의 명령을 모두 script로 저장한다. 따라서 이 파일을 조작하면 원하는 결과를 얻을 수 있다.

Test : 여러가지 기능을 테스트해본 결과

Mesh를 하면 surface가 남아있나?

Mesh를 진행한 후 abaqus inp로 export해본 결과 T2D2(line),CPS3(3각형 plate), CPS4(사각형 plate), C3D6(6-node wedge) element가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 또한 gmsh의 geometry이름이 abaqus의 ELSET으로 설정된 것을 확인할 수 있었다. Solide만으로 mesh를 만들기 위해서는 Export하기 전에 surface를 삭제하는 것이 좋다. 물론 surface를 포함해서 inp를 만든 후 surface element를 삭제해도 된다.

메뉴

File

New (Ctrl+N)
Open (Ctrl+O)

읽기 지원 포맷

Geometry - Gmsh GEO (*.geo)
Geometry - OpenCASCADE BRep (*.brep)
Geometry - OpenCASCADE IGES (*.igs, *.iges)
Geometry - OpenCASCADE STEP (*.stp, *.step)
Mesh - Gmsh MSH (*.msh)
Mesh - Diffpack 3D (*.diff)
Mesh - I-deas Universal (*.unv)
Mesh - MED (*.med, *.mmed)
Mesh - INRIA Medit (*.mesh)
Mesh - Nastran Bulk Data File (*.bdf;*.nas)
Mesh - Plot3D Structured Mesh (*.p3d)
Mesh - STL Surface (*.stl)
Mesh - VTK (*.vtk)
Mesh - VRML Surface (*.wrl; *.vrml)
Mesh - PLY2 Surface (*.ply2)
Pos-processing - Gmsh POS (*.pos)
Pos-processing - MED (*.rmed)
Image - BMP (*.bmp
Image - JPEG (*.jpg;*.jpeg)
Image - PBM (*.pbm)
Image - PGM (*.pgm)
Image - PNG (*.png)
Image - PNM (*.pnm)
Image - PPM (*.ppm)

Merge (Ctrl+Shift+O)
Watch pattern
Clear
Rename (Ctrl+R)
Delete
Remote

Start..
Merge..
Clear
Stop

Save mash (Ctrl+Shift+S)
Save model Options (Ctrl+J)
Save Options As Default (Ctrl+Shift+J)
Export (Ctrl+E)

File / export 내보내기 파일형식

Geometry - Gmsh Options(*.opt)
Geometry - Gmsh Unrolled GEO (*.geo_runrolled)
Geometry - OpenCASCADE STEP (*.step)
Geometry - OpenCASCADE BRep (*.brep)
Mesh - Gmsh MSH (*.msh)
Mesh - Abaqus INP (*.inp)
Mesh - LSDYNA KEY (*.key)
Mesh - CELUM (*.celum)
Mesh - CGNS (Experimental) (*.cgns)
Mesh - Diffpack 3D (*.diff)
Mesh - I-deas Universal (*.unv)
Mesh - Iridum (*.ir3)
Mesh - MED (*.med)
Mesh - INRIA Medit (*.mesh)
Mesh - CEA Triangulation (*.mail)
Mesh - Matlab (*.m)
Mesh - Nastran Bulk Data File (*.bdf)
Mesh - Plot3D Structured Mesh (*.p3d)
Mesh - STL Surface (*.stl)
Mesh - VRML Surface (*.wrl)
Mesh - VTK (*.vtk)
Mesh - Tochnog (*.dat)
Mesh - PLY2 Surface (*.ply2)
Mesh - SU2 (*.su2)
Mesh - GAMBIT Neutral File (*.neu)
Post-processing - Gmsh POS (*.pos)
Post-processing - X3D (X3D) (*.x3d)
Post-processing - MED (*.rmed)
Post-processing - Generic TXT (*.txt)
Post-processing - Mesh Statistics (*.pos)
Post-processing - Adapted data (*.pvtu)
Image - Encapsulated PosScript (*.eps)
Image - GIF (*.gif)
Image - JPEG (*.jpg)
Image - LaTeX (*.tex)
Image - PDF (*.pdf)
Image - PNG (*.png)
Image - PGF (*.pgf)
Image - PostScript (*.ps)
Image - PPM (*.ppm)
Image - SVG (*.svg)
Image - TIKZ (*.tikz)
Image - YUV (*.yuv)
Movie - MPEG (*.mpg)

Quit (Ctrl-Q)

Tools

Options (Ctrl+Shift+N)

Mesh / General

Mesh / visibility

Nodes, 1D elements, 2D elements edges, 2D elements faces, 3D elements edges, 3D elements faces 선택가능.
Node labels, 1D elements labels, 2D elements labels, 3D elements labels 선택가능.