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Documentation technique Fudaa Refonde

1. Coordonn es r elles Zone d affichage des objets g o r f renc s e Zone d affichage des objets Dans cette zone sont repr sent s tous les objets g om triques Il s agit des n uds des l ments des angles d incidences mais galement de post traitements ou de dessins pour les fen tres de post traitements Contr le de positionnement Cet accessoire permet de positionner de mani re interactive le domaine dans la fen tre de repr sentation Vous pouvez utiliser les potentiom tres autour de la repr sentation r duite ou bien directement faire glisser le domaine dans la repr sentation r duite Dans la repr sentation r duite le rectangle rouge repr sente les bornes de la fen tre de visualisation le rectangle bleu la boite englobante du domaine r el MT Potation B si Echelle Translation verticale E A ___ Translation horizontale Fen tre r duite e Navigation Les boutons de navigation permettent les m mes op rations que le contr le de positionnement hormis la rotation mais de fa on plus intuitive et conventionnelle e Restaurer Permet de visualiser l cran la totalit du domaine affich par recentrage du domaine ses dimensions maximales e D placer la vue E Ce bouton permet de d placer la vue par simple gliss l ch sur la zone d affichage des objets Pendant l op ration de gliss l ch l affichage passe en mode rapide pe
2. Description Ce manuel pr sente d abord les caract ristiques g n rales de Fudaa Refonde puis chacune des tapes de mod lisation sera expliqu e Il n est pas n cessaire de conna tre Swing ou Java pour comprendre les termes utilis s dans ce manuel ces termes tant suffisamment familiers qui a d j utilis une interface graphique Conventions d criture Les mots crits en italique sont des noms d accessoires bouton listes etc ou des textes entrer au clavier Il s agit de textes que l utilisateur retrouvera dans le logiciel au cours de son utilisation Litem des accessoires entre crochets d finit l item s lectionn par d faut 1 Pr sentation g n rale Fudaa Refonde est un logiciel graphique de pr post traitement aux l ments finis fonctionnant sous toutes plates formes Il est en effet crit en Java et peut donc tourner sur n importe quelle machine d s lors que celle ci poss de une machine virtuelle JVM Il s int gre dans une cha ne compl te en aval de la mod lisation terrain assur e par AUTOCAD et ses d riv s REFLUCAD BATHYCAD et permet donc d aller jusqu la pr sentation sur papier des r sultats obtenus par calcul Il peut fonctionner en mode client serveur le client tant la partie graphique du logiciel le serveur la partie calcul assur e par REFONDE DUNES et OLB 1 1 Domaines d application Fudaa Refonde est devenu dans cette derni re version 5 un pr p
3. lt identifiant_ g om trie gt 2 Num ro d identifiant de la g om trie 1 ligne d en t te de param tres de calcul La cha ne lt param tres gt 1 ligne de param tres g n raux C 1 Hauteur de mer 2 Cas de bord ouvert Vaut cond _ abs ordre cond abs _ordre2 fa ile ou fa port 3 Ordre de troncature maxi 4 Prise en compte des fonds poreux Vaut poreux ou non poreux 58 1 ligne de d finition de houle La chaine houle Le type de houle Vaut r guli re ou al atoire Pour un type r guli re Hauteur de houle P riode de houle Direction de houle Pour un type al atoire Nombre de p riodes P riode min de houle P riode max de houle Nombre de directions Direction min de houle Direction max de houle Hauteur significative de houle P riode de pic Rehaussement du pic Direction principale de houle R partition angulaire de houle 1 ligne de d finition de d ferlement La chaine d ferlement Le type de d ferlement Vaut sans ou iteratif ou ecretage e Pour un type ecretage La formule d cr tage Vaut goda_ sans ou goda_avec ou miche ou munk 59 Pour chaque contour Pour les N angles d incidence d finis sur ce contour N lignes de d finition de l angle 1 Abscisse de d but du segment sur lequel est d fini l angle sur le contour compris entre 0 1 2 Abscisse de fin du segment sur lequel est d fini l ang
4. 1 La chaine lt angles_transmission gt 2 Nombre d angles de transmission sur les digues transmissibles NAT lignes de d finition de l angle Contenu Num ro de la polyligne support suivant l ordre du fichier geo Abscisse de d but du segment sur lequel est d fini l angle sur le contour compris entre 0 11 Abscisse de fin du segment sur lequel est d fini l angle sur le contour compris entre 0 11 Type de l angle Vaut relatif absolu ou diffracte Valeur de l angle en degr s si l angle est de type relatif ou absolu valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type diffracte Valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type diffracte Sinon inexistant 61 e Fichier des r sultats sol Ce fichier contient les r sultats aux n uds du projet Le format est quasi identique au fichier de r sultats issu de REFONDE hormis l ajout d une ligne pour nommer les r sultats Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne de d but de fichier 1 ligne de pas C La cha ne PAS NUMERO E Le num ro de pas toujours 1 C La cha ne ITERATION NUMERO E Le num ro d it ration toujours 1 1 ligne de nombre de r sultats 1 5 E 1 6 10 E Le nombre de colonnes de r sultats 1 ligne des noms de r sultats 1 6 C La cha ne lt noms gt l C Les noms des r sultats dans l ordre s par s par un blanc NNT lignes de r
5. C 011965 pO 55430 DC 964904 gl 441379 E LOI EJ C4 OD C4 UD JL SO ST 776r i z 4 Bathym trie par scilab 3101 1908 1716 1544 1533 114 j4 756 564 374 191 515 835 1157 1475 1201 4143 2446 2768 209i 3414 0 l 77 Hauteurs de houle par scilab 191 515 533 1157 1479 1201 32143 3446 3766 30g0 3413 l Astuce et recommandations 1 Astuce Pour acc l rer les calculs on peut exporter les fichiers inp spe quitter prefonde et lancer le calcul la main dans une fen tre DOS Dans le r pertoire Program Files Prefonde serveurs refonde le premier programme refonde1 attend un fichier inp refonde2 un fichier spe De cette mani re on voit aussi se d rouler le calcul l cran en revanche on n a pas de fichier d enregistrement de l ex cution out 2 Recommandations gt La plus importante concerne les maillages Les tests de validation ont mis en vidence la n cessit de travailler avec des maillages tr s denses de l ordre de 10 n uds par longueur d onde Les r cents d veloppements sur le solveur ont permis de repousser les limites au niveau du calcul 300000 n uds et 600000 l ments sur un PII 350 avec 128Mo gt faut galement s efforcer de simplifier le plus possible l int rieur des ports lorsque ceux ci sont tortueux Cela permet ainsi de r duire le nombre de fronti res diff rentes qui sont g n r s p
6. La d termination d un point Pd de diffraction sur un segment P1 P2 potentiellement clair par un point de diffraction Pd se fait de la mani re suivante Pour chaque point du segment ordonn depuis P1 jusqu P2 le logiciel d termine l angle d fini par Pd le 2 point du segment le point courant Pe Si l angle ainsi d fini est inf rieur l angle pr c demment calcul il ya pr sence d une zone d ombre 2 cas se pr sentent 29 Fronti re Fronti re Pai ext rieure P2 P2 ext rieure n Cas 1 Cas 2 Le cas est d termin par le calcul du produit vectoriel P 1P 1P Pc1 Si le produit est positif nous sommes en pr sence du cas 2 S il est n gatif nous sommes en pr sence du cas 1 Cas 1 Le point de diffraction est le point d finissant 6 max C est le point Pc point imm diatement pr c dent le point sur lequel l angle 8 a diminu Cas 2 Le point de diffraction est le point qui suit P pour lequel l angle 8 est le plus faible min Le logiciel it re donc jusqu P2 pour trouver ce point e D finition manuelle des angles d incidence Apr s calcul automatique des angles ou m me sans avoir effectu cette op ration pr alable il est possible de modifier manuellement les angles Ceci en modifiant ceux existants ou en en cr ant de nouveaux e Cr ation d un nouvel angle Choisissez la commande Calcul Nouvel angle d incidence Vous devez alors cliquer 2 fois s
7. Pour s lectionner un ou plusieurs domaines poreux s lectionnez tout d abord le calque Domaines poreux dans l arbre des calques puis l aide de l outil de s lection de votre choix s lectionnez un ou plusieurs domaines Une confirmation est demand e avant chaque suppression e Propri t s d un domaine poreux Le bouton Propri t s du domaine poreux permet de d finir les propri t s physiques du domaine ses limites son plan par l interm diaire d une boite de dialogue d di e Il n est actif qu apr s s lection d un domaine poreux Pour s lectionner un domaine poreux s lectionnez tout d abord le calque Domaines poreux dans l arbre des calques puis l aide de l outil de s lection de votre choix s lectionnez un domaine 21 e Onglet propri t s Porosit 0 39 Coefficient de frottement 10 332 Perm abilit cm2 0 00377 Coefficient de masse 0 0 ES Il s agit de d finir les propri t s physiques du domaine poreux c est dire les propri t s qui seront appliqu es chaque n ud dont l paisseur poreuse est positive l int rieur des limites du domaine e Onglet limites W Propri t s du domaine poreux min zog OOOO max 5265 OOOO O O Y min oz OoOO O Y Max zz OOO 22 Les limites du domaine d finissent un rectangle dans lequel les n uds sont consid r s comme appartenant un fond poreux Les limites du domaine sont mat rialis es dans la fe
8. 1 4 apr s activation du calque correspondant e D placement des objets s lectionn s Ej Ce bouton D placer les objets permet de d placer sur le papier les objets s lectionn s Il est actif apr s s lection d un ou plusieurs objets d un m me type Le mode d utilisation est le suivant S lectionnez les objets que vous souhaitez d placer actionner ce bouton puis d placer les objets l aide de la souris dans la zone de trac par une action de gliss l ch e Redimensionnement des objets s lectionn s Ce bouton Redimensionner les objets permet de changer la taille des objets s lectionn s Il est actif apr s s lection d un ou plusieurs objets d un m me type Le mode d utilisation est le suivant S lectionnez les objets dont vous souhaitez changer la taille actionner ce bouton puis redimensionnez les objets l aide de la souris dans la zone de trac par une action de gliss l ch Le point d ancrage des objets point de coordonn es invariantes au cours du redimensionnement correspond au coin de la boite englobant les objets s lectionn s directement oppos au point cliqu lors de l action de gliss l ch e Cr ation d un objet dessins Les objets de type Dessin contrairement aux autres objets supportent des op rations tendues de type cr ation suppression al A l aide du bouton Cr ation de formes vous pouvez cr er autant de dessins que vous le souhaitez sur la mis
9. 12 cr s on lance PREFONDE on clique dans le menu sur cr er ic ne page blanche et on s lectionne l un des 2 fichiers Si on reprend une tude d j commenc e et qui a t sauvegard e on clique sur fichier ouvrir ic ne ressemblant un dossier jaune La g om trie du domaine d tude s affiche alors dans la fen tre principale Pour une description plus compl te des diverses fen tres de PREFONDE on se reportera sur le Manuel d utilisation A ce stade on a l cran l affichage suivant 71 EM Prefonde 5 10 C Program Files prefondelexemples pre fonde bresthrestprf Fichier Edition G om trie Propri t s Calcul Maillage Vue 3D Calques Fen tres Aide a amp E B Ex B p Cr er Ouvrir Enreg Impr Point Calques Rep re Fu p Restaurer Agrandir S lection m o d E E 11 530489 1 51 544 Administration Sp cifiques Contours Maillage TS Angles d incid cach W Angles de tra BY Houvel angle gel D placement gel L ordre des saisies suivantes n est pas imp ratif nous commen ons d abord par d finir les conditions aux limites Ici nous avons un bord ouvert en entr e la bosse en bas droite du domaine tous les autres sont de type semi r fl chissants avec un coefficient de r flexion variant de 0 5 0 8 Apr s avoir s lectionner les points appartenant la fronti re ouverte dans le menu propri t o
10. contours domaines Le format de ce fichier est libre c est dire que les champs sont d termin s en fonction du caract re de s paration qui est le caract re Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne d en t te de fichier 1 La chaine refonde 2 Num ro de version De valeur 5 14a 3 Type du fichier De valeur mod le g om trique 1 ligne d identification de g om trie 1 La chaine lt identifiant_ g om trie gt 2 Num ro d identifiant de la g om trie 1 ligne de nombre de points de topographie NPT 1 La chaine lt points topo gt 2 Nombre de points de topographie NPT lignes de d finition des points de topo C 1 Coordonn e X 2 Coordonn e Y 3 Coordonn e Z 1 ligne de nombre de points g om triques NPG 1 La chaine lt points gt 2 Nombre de points g om triques 50 NPG lignes de d finition des points g om triques 1 Coordonn e X 2 Coordonn e Y 3 Coordonn e Z 1 ligne de nombre de lignes NL 1 La chaine lt lignes gt 2 Nombre de lignes NL lignes de d finition des lignes 1 Num ro du premier point g om trique suivant l ordre de d finition des points Num ro du deuxi me point g om trique suivant l ordre de d finition des points 1 ligne de nombre de contours NC 1 La chaine lt contours gt 2 Nombre de contours NC lignes de d finition des contours Contenu 1 Nombre de lignes du contour NLC 2 NLC num r
11. de la houle Cet angle est donn en degr s dans le sens horaire Le 0 correspond une Houle de nord e Direction max de la houle Cet angle est donn en degr s dans le sens horaire Le 0 correspond une Houle de nord 26 e P riode de pic Doit tre comprise entre la p riode min et la p riode max Si le nombre de p riodes est gal 1 la p riode de pic doit tre gale la p riode e Facteur de rehaussement du pic Sa valeur est comprise entre 1 et 7 e Direction principale de la houle Cet angle est donn en degr s dans le sens horaire Le 0 correspond une Houle de Nord Il doit tre compris entre l angle min et l angle max dans le sens horaire Si le nombre de directions est gal 1 l angle principal doit tre gal la direction Important Cet angle sert calculer les angles de houle incidents sur toutes les fronti res internes et externes Une fois calcul s les angles d incidence sont donn s en degr s dans le sens horaire le 0 correspondant une houle de Nord e R partition angulaire La valeur du param tre de r partition angulaire doit tre comprise entre 1 et 100 e D ferlement Vous pouvez introduire le d ferlement en houle r guli re ou en houle al atoire Cependant en houle al atoire vous ne pouvez pas introduire un d ferlement en houle avec terme dissipatif Si vous avez choisi d ex cuter un calcul en houle al atoire le bouton terme dissipatif
12. r pertoire d installation de prefonde prefonde bat comme r pertoire de d marrage r pertoire d installation de prefonde comme icone le fichier r pertoire d installation de prefonde prefonde ico comme nom prefonde 5 xx IMPORTANT Le nom du r pertoire de d marrage ne doit pas comporter de caract res blancs Prefonde est maintenant install 4 Remarque Refonde est install automatiquement sur le r pertoire serveurs refonde Les fichiers obtenus par calcul par Refonde se trouvent galement dans ce r pertoire 5 D sinstallation Vous pouvez d sinstaller Prefonde et Refonde depuis le Panneau de configuration gt Ajout Suppression de programmes ou en ex cutant uninstall Prefonde lt 5xx gt bat depuis le r pertoire d installation de Prefonde Les fichiers cr s par Prefonde lors d un calcul par Refonde ne sont pas supprim s lors de la d sinstallation Le raccourci cr manuellement n est pas supprim Utilisation de Fudaa Refonde Le pr sent manuel d utilisation se r f re la version 5 du logiciel graphique Fudaa Refonde Il est souhaitable que les utilisateurs fassent toutes les remarques et constatations utiles sur le logiciel ses fonctionnalit s et son interface gr ce aux fiches d anomalies et am liorations pr sentes en annexe ou par e mail Dans l objectif d une diffusion plus large ce pr sent manuel pourra galement tre compl t et ou pr cis suite aux demandes des lecteurs
13. tre modifi es La coordonn e Z peut tre e Soit d finie manuellement auquel cas Automatique doit tre d coch e e Soit calcul e par Fudaa Refonde Si vous choisissez de laisser Fudaa Refonde calculer lui m me le Z la valeur dans le champ Z indique sa capacit le faire Calcul signi fie que le point est dans le domaine d tude et que Fudaa Refonde pourra donner au point le Z correspondant la bathym trie pour les X et Y don n s Dans le cas contraire Hors g om trie sera inscrit dans le champ Z Vous devrez alors d finir manuellement la cote Z Astuce Pour savoir si vous pouvez laisser Fudaa Refonde calculer la cote Z automatiquement pour le point modifiez les coordonn es X et Y cochez la case Automatique puis actionnez le bouton Appliquer Apr s d placement du point dans le plan XoY Fudaa Refonde indique s il est en mesure de calculer automatiquement la cote Z de ce point par la valeur Calcul ou Hors g om trie dans le champ Z 6 Mod le de calcul De m me que le mod le de propri t s le mod le de calcul pourra tre ind pendant du projet Une fois ce mod le cr il pourra tre sauvegard sur un fichier cal Le mod le de calcul rassemble toutes les informations concernant le cas de calcul r aliser I s agit des param tres de calcul hauteur de mer p riode de houle etc ainsi que des angles d incidence transmission de la houle calcul s de mani r
14. veloppements du code de calculs sont arr t s Seule la version I refonde utilisable via un navigateur web connect au site internet du CETMEF b n ficie toujours des d veloppements Description de REFONDE Un logiciel bidimensionnel d agitation de houle La connaissance de la houle rev t une grande importance pour l ing nierie maritime Elle intervient en premier lieu dans le dimensionnement des ouvrages maritimes Elle s av re aussi un obstacle majeur la navigation et aux op rations portuaires Elle influe enfin largement sur les mouvements s dimentaires et l volution du trait de c te Le mod le REFONDE est un code d agitation de houle qui r sout l quation de r fraction diffraction de Berkhoff par une m thode de calcul par l ments finis Dans sa version 2 0 REFONDE prend en compte le d ferlement selon deux m thodes un simple cr tage des hauteurs de houle ou bien par ajout d un terme dissipatif dans l quation de Berkhoff Les ouvrages peuvent tre semi r fl chissants submersibles ou transmissibles Il traite les houles monochromatiques r guli res et les houles al atoires Le spectre incident de la houle est alors du type Jonswap Le logiciel REFONDE dispose d une cha ne de pr et postprocesseurs compl te compos e des logiciels B THYCAD PREFLUX et POSTEFLUX BATHYCAD est un pr processeur fonctionnant sous AUTOCAD qui permet l entr e ou la lecture de la bathym trie et le dessin des ouvrages
15. 38 Nom de la police Taille Style de la police BC abc 123 Aper u Les modifications apport es la police sur ce panneau sont imm diatement r percut es sur les l gendes affich es 8 2 Combinaison de r sultats Il est possible de combiner les r sultats courants en base de donn es avec les r sultats d un autre projet contenant galement des r sultats de calcul Actif uniquement si la librairie 3D est disponible lt Afficher la vue 3D Combiner les r sultats La commande R sultats Combiner les r sultats fait appara tre la boite de dialogue suivante ES combinaisons de r sultats x Combinaisons disponibles Combinaisons charg es Diff_d e_ contraintes _Sxx Dif_d e hauteurs d houle Diff_de_ contraintes Sy Dit de_contraintes_ Siy Projet de combinaison cAfudaa refondetbrest prf Continuer Annuler e Liste des combinaisons disponibles Lorsqu un calcul vient d tre effectu des r sultats sont stock s en base de donn es fonction du type de houle choisi lors du calcul II est possible de combiner ces r sultats avec les r sultats de m me nature d un autre projet 39 Les combinaisons disponibles sont fonction des r sultats obtenus R sultats obtenus Combinaisons disponibles Hauteur de houle Diff de hauteurs de houle Contrainte Sxx Diff de contraintes Sxx Contrainte Sxy Diff de contraintes Sxy Contrainte Syy Les combin
16. 4 m est la suivante Fort da Calais athymatris J Ch LH 1 r G 4 1 5 es J Fi m m a640G Fi 80 La consigne de maillage est de 80 m PREFONDE g n re ainsi un maillage de 40585 noeuds et 81168 l ments Un calcul de houle al atoire a t r alis Il est constitu de 10 calculs en faisant varier la p riode de 5 15 s La p riode pic est de 7 s un spectre de Jonswap avec un facteur de 3 3 la hauteur incidente est de 3 m la direction incidente est de 310 par rapport au Nord Nous avons obtenu le r sultat suivant Fort da Calais Hauteurs de houle Houle alaatoira Tp s Ha m gommi i marse dm C i10 Nord 0 20900 La houle entre directement dans le port mais on voit la diffraction derri re les ouvrages On remarque aussi l effet du d ferlement sur la plage est situ e la base de la jet e les fonds tant plus lev s qu l ouest cf bathym trie 81 Port de Concarneau Le port de Concarneau comporte une vieille ville situ e en plein milieu sur une le L entr e du port est droite du domaine Les coefficients de r flexion varient de 0 4 0 9 selon l endroit La hauteur de mer est de 5 5 m HAUTEUR DE MER 5 50 M i 1 BATHYMETE LA 214400 393001 D71600 SE J h ih La F5 En 3 750200 19 92080 A AT a 12 1074 Z860 82 La consigne d aire maximale pour le maillage est de 18 m Cela f
17. Fen tre post 1 Bathym trie M 50 3 36 3 36 5 22 I 5 22 7 07 M ro7 3503 NE M 525 10 79 Navigation pe Eme Zone d affichage des post traitements Vous pouvez cr er autant de fen tres de post traitement que vous le souhaitez Chaque fen tre de post porte un nouveau num ro donn par son ordre de cr ation en base de donn es Ce num ro permet de retrouver facilement la fen tre dans la liste des fen tres liste accessible par le menu Fen tres Liste e Zone d affichage des post traitements Dans cette zone sont affich s les post traitements avec leur l gende associ e Vous pouvez afficher plusieurs post traitements mais ils seront superpos s puisque g o r f renc s Ceci peut tout de m me avoir un sens si vous visualisez un post traitement sous forme d iso lignes par dessus un post traitement sous forme d iso surfaces e Visibilit des post traitements La visibilit ou non d un post traitement dans la zone d affichage s effectue l aide de l arbre des calques associ la fen tre Dans cet arbre vous trouverez les tous calques des post traitements affichables plus le calque L gende d affichage des l gendes des calques visibles Les post traitements affichables d pendent des r sultats stock s en base de donn es apr s relecture ou combinaison avec un autre projet e Param trage des calques de post traitement Pour param trer un calque de post
18. d finie individuellement le radio bouton passe automatiquement sur Interpolation Aucune Remarques e Les modifications sur la palette ne seront effectives qu une fois le bouton Appliquer actionn e Le bouton Appliquer n est actif que si les param tres de la palette ont t modifi s depuis la derni re application e La palette est automatiquement remise jour lorsque vous s lectionnez un nouveau calque de post traitement e Couleurs du maillage et des isolignes M Le bouton Couleur en association avec le bouton Plan font appara tre dispara tre 2 panneaux de contr le pour l affectation des couleurs de maillage et iso lignes du calque s lectionn D finition de la couleur du maillage D finition de la couleur des iso lignes Couleur en espace RGB Transparence Luminosit Pour d finir la couleur s lectionner tout d abord le plan sur lequel modifier la couleur fond ou titre puis utiliser le s lecteur de couleurs pour r gler la couleur la luminosit la transparence Les modifications apport es sur le panneau Couleur sont imm diatement r percut es sur le calque s lectionn Remarque La d finition de la couleur des iso lignes n est effective que si vous avez choisi pour un m me calque de tracer les iso lignes et les iso surfaces e Param trage du calque L gende Le calque L gende permet de visualiser les l gendes pour les diff rents calques de post traitement visibles Il doit
19. de BATHYCAD Le format de ce fichier est libre c est dire que les valeurs sont donn es sur des champs dont la longueur peut tre variable Chaque champ doit tre s par par au moins 1 caract re blanc Cr de coordonn es de points La fin de fichier indique la fin de description de ces points Abscisse du point Ordonn e du point Cote z du point Remarques Les points de fond ne doivent pas se situer sur les contours du port Ceci occasionnerait des probl mes lors du maillage du domaine Le fichier peut ne contenir aucun point La bathym trie est alors uniquement d finie partir des points de contours cot s 67 e ANNEXE B Fiche d anomalies fiche d am liorations Les pages qui suivent sont renvoyer au Groupe d Hydraulique Num rique en cas d anomalies ou de suggestions Il est souhaitable de remplir au mieux ces fiches de mani re pouvoir reproduire sur place les probl mes rencontr s afin de mieux les liminer FICHE D ANOMALIES Nom de l utilisateur Soci t Machine Description d taill e du probl me et chemin pour y parvenir Parade possible Partie r serv e Date de r ception Num ro Date de correction Observations Retour Bertrand Marchand Universit de Technologie de Compi gne D partement GSM Division MNM BP 529 F 60205 Compi gne C dex T l 03 44 23 46 99 poste 4149 Fax 03 44 23 46 89 E mail Bertrand Marchand utc fr 68 FICHE D AMELIORATIO
20. des zones les plus agit es vers les moins agit es Ces ph nom nes sont d autant plus marqu s que la longueur d onde est importante vis vis des dimensions des obstacles rencontr s par la houle La diffraction s accompagne d effets non lin aires non pris en compte dans l quation de Berkhoff Ceux ci peuvent conduire derri re un musoir de digue ou un haut fond par exemple l apparition d harmoniques c est dire d ondes de fr quences multiples de celle incidente ou encore de p riodes sous multiples de celle incidente Leur amplitude est toutefois g n ralement faible et elles sont en fait de peu d importance dans la pratique Dans la notice de validation de REFONDE le cas test de l le circulaire montre 98 que la diffraction est tr s bien repr sent e comparativement la solution analytique qui est galement calcul e Par ailleurs les r sultats non pr sent s dans la notice sur une jet e semi infinie ainsi que sur une br che sont galement concluants El ments finis REFONDE utilise la m thode des l ments finis Elle consiste ici d composer le domaine selon des l ments 2 ou 3 n uds que l on note L2 et T3 Cette d composition est r alis e par le mailleur L ensemble des l ments L2 coincident avec les fronti res du domaine d tude c est en particulier sur eux que s appliquent les conditions aux limites On en distingue 4 principales ouvert en entr e ouvert en sortie r fl chissant
21. des fichiers de maillage au format Postflux si la num rotation des n uds n appara t pas comme tant opti mis e Les num ros des n uds et l ments de tous les maillages sont alors r initialis s et correspondent aux num ros des n uds et l ments visibles dans les fichiers cor ele et inp 4 5 Visualisation de la bathym trie apr s maillage D s lors que le domaine d tude est totalement maill vous pouvez en visualiser la bathym trie l aide d un trac sous forme d iso surfaces ou d iso lignes Ceci est possible m me si aucun calcul n a t effectu ou que la base de donn es ne comporte pas de r sultats Voir 8 pour la m thodologie suivre 18 5 Mod le de propri t s Les propri t s physiques ind pendantes de la configuration de calcul ou mod le de calcul et du maillage seront appliqu es la g om trie Il s agit des propri t s de bord galement des propri t s de fond La d finition des domaines poreux fait galement partie du mod le Une fois ce mod le cr il pourra tre sauvegard ind pendamment du projet sur fichier prp 5 1 Propri t s des bords Pour d finir les propri t s des bords s lectionnez tout d abord le calque Contours S lectionnez ensuite les bords sur lesquels vous voulez indiquer le type du groupe de propri t s Le menu Propri t s Propri t s de bord de la barre de menus devrait appara tre non gris Si ce n est pas le cas
22. des plages 1 5 3 35 D finition des plages de la palette 3 35 5 2 Nb plages T0 5 2 7 05 7 05 8 9 r Valeurs 89 1410 75 Min 9195 10 75 12 6 12 6 14 45 14 45 16 3 16 3 18 15 18 15 20 0 Max 20 r visualisation de la palette en cours de d finition T Appliquer Application de la palette au calque 35 e D finition des plages de la palette Ce panneau permet de d finir le nombre et les niveaux de plages de la palette vous pouvez e Modifier le Nb plages gr ce au champ texte pr vu cet effet Lors de cette modification les niveaux des plages sont automatiquement r ajus t s entre les bornes min et max de la palette les couleurs interpol es entre la couleur min et la couleur max e Modifier les valeurs min et max d une plage Pour ce faire s lectionnez tout d abord l aide de la souris dans le panneau de Pr visualisation la plage que vous voulez modifier Vous pouvez d s lors changer la valeur min de la plage ou la valeur max Remarques e Les champs texte de valeur min et max d une plage ne sont actifs que si une plage a t s lectionn e dans le panneau de Pr visualisation e Pour tous les champs textes la valeur entr e au clavier ne sera report e sur la palette en cours de d finition que lorsque vous l aurez valid e en tapant return Astuce Pour red finir une palette de plages de longueurs identi
23. en vis vis ordonn s partir de la polyligne extr mit de la digue Le nombre de tron ons est calcul automatiquement partir du nombre de polylignes du contour de la digue Polyligne extr mit El ment de raccord Tron on 1 Tron on 2 Par tron on de digue vous pouvez indiquer le nombre des l ments quadfrila t res Q4 qui seront cr s lors du maillage Remarques e Sila polyligne s lectionn e est sur deux contours la fois la digue ne peut tre cr e S lectionnez alors une polyligne n appartenant qu un seul contour e Le nombre de polylignes du contour doit tre pair pour qu une digue puisse tre cr e e Lors du maillage un l ment de raccord peut tre ajout entre 2 tron ons pour satisfaire des crit res de qualit de maillage Information Une digue peut tre d finie en limite de domaine d tude Dans ce cas le contour destin la digue ne doit pas tre inclus dans le contour ext rieur du domaine de type fond mais limitrophe de ce dernier Les points de la digue doivent tre confondus avec les points du contour ext rieur La figure ci apr s illustre une d finition correcte d une digue en limite du domaine d tude 15 Digue Contour ext rieur du domaine fond e Suppression d un domaine digue Pour supprimer un domaine digue s lectionnez tout d abord le calque Contours puis une polyligne qui appartient au contour de la
24. existants ou en projet PREFLUX regroupe un mailleur et une interface conviviale travers laquelle sont sp cifi s les param tres g n raux du calcul ainsi que les conditions aux limites C est en particulier dans PREFLUX que sont pr cis s les coefficients de r flexion sur les ouvrages et les caract ristiques de la houle incidente POSTFLUX est le postprocesseur qui fournit les vues des r sultats du calcul sous forme de coupes d isolignes ou d isocouleurs Ce code de calcul est sp cialement adapt pour le calcul d agitation au sein des domaines portuaires Il peut aussi tre utilis en mer ouverte Cependant lorsque le domaine couvert d passe quelques kilom tres carr s la taille du probl me pourra exc der les capacit s d un mat riel informatique standard Dans ce cas on utilisera avantageusement les autres codes de houle VAG et CURVI du CETMEF L interface graphique Fudaa facilite la saisie des param tres et permet une visualisation par calques superposables Les points de diffraction sont d termin s automatiquement pour les probl mes moyennement complexes les zones d ombres sont identifi es par des fl ches diff rentes par rapport aux zones clair es Le mailleur de prefonde dispose de 2 options la premi re comporte un crit re sur l aire maximale des l ments la seconde r alise un maillage param tr en fonction de la profondeur d eau Enfin prefonde est un logiciel volutif La r solution de l
25. l angle est diffract depuis un point sur tout le segment de fronti re Cet angle est celui d fini principalement sur toutes les fronti res semi r fl chissantes apr s calcul automatique Il est repr sent par une fl che avec 2 arcs de cercle Calcul automatique des angles d incidence Vous acc dez au calcul des angles d incidence depuis le menu Calcul Calcu ler les angles d incidence Le calcul est effectu en tenant compte des contraintes suivantes il ne doit exister qu une seule fronti re ouverte en entr e Dans le cas contraire Fudaa Refonde ne prend en compte qu une seule des fron ti res ouvertes en entr e choisie par lui m me en consid rant les autres comme tant ferm es les fronti res ouvertes en sortie sont trait es de la m me mani re que les fronti res semi r fl chissante la direction de la houle incidente doit tre impos e de telle sorte que la houle entre effectivement dans le domaine par la fronti re ouverte en en tr e Les fronti res internes sont ignor es lors du calcul automatique l angle d incidence sur ces fronti res tant initialis par la suite comme tant normal la fronti re angle relatif de valeur 0 Remarque Si la fronti re externe est totalement ouverte un seul angle de type abso lu est affich sur le contour correspondant l angle d incidence donn par l utilisateur Si la fronti re externe est totalement ferm e un seul angle d incidence de type
26. ne sera pas actif 6 2 Angles d incidence L initialisation des angles d incidence est fastidieuse pour l utilisateur qui doit d terminer les points de diffraction depuis la fronti re ouverte jusqu au fond du port et ainsi d finir les segments sur lesquels la houle est diffract e Si cette initialisation n est pas faite correctement REFONDE peu donner des r sultats tr s approximatifs C est pourquoi il est possible dans cette version de Fudaa Refonde de calculer les angles de mani re automatique gr ce l angle de houle incidente initiale et de les modifier ventuellement la demande de l utilisateur qui jugera des corrections apporter ce calcul initial 27 Les angles d incidence calcul s ou impos s manuellement sont de 3 types Absolu T utilis principalement sur les fronti res ouvertes en entr e il in dique que l angle est constant sur tout le segment de contour Il est donn en degr s dans le sens horaire un angle de valeur 0 correspondant une houle de Nord Il est repr sent par une fl che simple Relatif utilis sur les fronti res internes et les bords ouverts en sorties il indique que l angle est constant sur tout le segment de contour dans le rep re de la normale la fronti re Il est donn en degr s dans le sens trigonom trique avec un angle de valeur 0 correspondant une houle normale la fronti re est repr sent par une fl che li e au segment Diffract
27. objets pour une utilisation plus g n rale Elle est sauvegard e en m me temps que le projet et peut tre utilis e s par ment d un projet un autre le fichier de mise en page mep n ayant pas d identifiant g om trie La commande qui permet d acc der la mise en page est Fichier Mise en page 40 9 1 Boite de dialogue de d finition d espace papier Cette commande affiche dans un premier temps la boite de dialogue sp cifique de d finition de l espace papier pour la mise en page Suivant l environnement utilis SunOS Linux Windows la boite suivante s affiche Aper u Papier Taie CR SOUrCE S lection automatique hf Onentation Marges rilim tres Gauche 25 Droite 24 96 Haut PS5 o Baz 24 99 Annuler emane i Portrait C Paysage Fen tre sp cifique version Windows Par l interm diaire de cette boite vous pouvez e D finir la taille du papier e L orientation du papier mode portrait ou paysage e Les marges autour de la zone de trac la suite de cette d finition de l espace papier vous acc der la fen tre de mise en page Remarque La boite de dialogue conserve entre 2 appels la commande Fichier Mise en page les param tres sp cifi s 41 9 2 Fen tre de mise en page pr visualisation Apr s la d finition de l espace papier la fen tre de mise en page appara t Mise en page Navigation Past
28. propri t s de fond sont imposer 5 3 Domaines poreux Les domaines poreux sont d finis par une zone rectangulaire mat rialisant les limites du domaine et un plan sur lequel s appuie cette zone l int rieur de cette zone tous les n uds dont l paisseur poreuse calcul e par Zplan Zfond pour ce n ud est positive seront poreux et poss deront les propri t s physiques du domaine 20 Lors de la cr ation du domaine poreux les points mat rialisant le plan du domaine sont positionn s en X et Y sur les coins du rectangle Vous pouvez par la suite les d placer individuellement Ils sont repr sent s dans le calque Points des plans e Cr ation d un domaine poreux F Le bouton Cr ation d un domaine poreux est utilis pour cr er un fond poreux Pour cela vous devez l aide de la souris mat rialiser les limites du domaine poreux dans la fen tre graphique Cliquez un point d finissant un coin du domaine puis glissez et rel chez le bouton de souris l endroit d finissant le coin oppos du domaine Une boite de dialogue s ouvre permettant de pr ciser imm diatement les propri t s physiques du domaine ses limites son plan voir Propri t s d un domaine poreux Si vous actionnez le bouton Annuler de cette boite de dialogue le domaine poreux n est pas cr e Suppression d un domaine poreux x Le bouton Suppression du domaine poreux permet de supprimer le ou les domaines poreux s lectionn s
29. r fl chissant transmissible Les T3 sont des triangles constitu s de 3 n uds un chaque sommet Il existe en effet dans la m thode des l ments finis des triangles 6 n uds T6 qui poss dent par rapport aux T3 un n ud suppl mentaire situ au milieu de chaque c t du triangle Les variables inconnues sont approxim es gr ce des fonctions d interpolation calcul es en chaque n ud sur chaque l ments L quation aux d riv es partielles de Berkhoff est ensuite transform e en quations alg briques Un syst me matriciel de la forme K U F est ainsi obtenu et r solu par la m thode directe de Gauss La matrice globale est stock e en ligne de ciel Jonswap 99 Une houle irr guli re est d finie par un spectre repr sentant la r partition de l nergie en fonction de la fr quence On parle de fr quence ou p riode pic la fr quence ou p riode pour laquelle l nergie est maximale La figure ci dessous montre un exemple de spectre simple SC Cp Fr quence o Hz Il existe plusieurs formulations math matiques de spectre approch Parmi les plus connus citons les spectres de Pierson Moskowitz 1964 et les spectres de Jonswap 1973 Le premier tant un cas particulier du second le facteur de r haussement du pic y 1 dans la formule ci dessous S w a H Ly uw exp 1 25 T w 4 Tp tant la p riode pic H la hauteur significative de houle Maillage 100 Le mail
30. relatif est affich sur le contour d angle O normal la fronti re Ceci est destin ne pas perturber le fonctionnement de Fudaa Refonde bien que ce cas n ait pas d int r t tre calcul Lors de la cr ation d un nouveau projet les angles d incidence sont calcul s avec une fronti re externe semi r fl chissante 28 e M thodologie de d termination des angles d incidence Les paragraphes suivants sont destin s expliquer la fa on dont le calcul automatique est r alis Ils sont l uniquement titre d information La m thodologie de d termination des angles d incidence est la suivante ronti re ext rieure e A partir d un point de diffraction appel Pd clairant potentiellement un segment de bord P1 P2 le logiciel recherche un point de diffraction d appellation Pd inclus sur ce segment e Sice segment P1 P2 ne contient pas de point de diffraction il est totalement d termin comme tant clair par le point Pdh L algorithme continue alors avec le segment P2 P2 potentiellement clair par le point de diffraction Pd 1 Si ce segment P1 P2 contient un point de diffraction Pd 1 le processus est recommenc l tape 1 avec les points Pl P2 Cette m thodologie est r cursive et se termine lorsque le segment P15 P20 est totalement d fini P1 et P2 tant les deux extr mit s de la fronti re ouverte en entr e e D termination d un point de diffraction
31. t avec la profondeur L exemple ci dessous pr sente un r sultat de calcul de r fraction pure sur un cas r el Po LHC RIRES Sir WN M o LOLLI SOS D MG TITRE s TH ETE Re RER ei OR NUE pe 104 105
32. tre actif pour tre param tr s lectionn dans l arbre des calques 37 e Ancre de l gende Positionnement des l gendes dans un des 4 coins de la fen tre 00 Ce bouton Ancre de l gende fait appara tre dispara tre un panneau de contr le permettant de positionner la l gende dans un des 4 coins de la zone d affichage Les 4 coins de la zone d affichage Ce panneau est d coup en 4 zones sensibles au clic souris repr sentant les 4 coins de la zone d affichage Les modifications apport es sur ce panneau sont imm diatement r percut es sur les l gendes affich es e Couleurs de la l gende m Le bouton Couleur en association avec le bouton Plan font appara tre dispara tre 2 panneaux de contr le pour l affectation des couleurs de fond et trac de la l gende D finition de la couleur du titre de l gende D finition de la couleur du fond de l gende Couleur en espace RGB Transparence Luminosit Pour d finir la couleur s lectionner tout d abord le plan sur lequel modifier la couleur fond ou titre puis utiliser le panneau de contr le de couleur pour r gler la couleur la luminosit la transparence Les modifications apport es sur le panneau Couleur sont imm diatement r percut es sur les l gendes affich es e Police de la l gende l Le bouton Police fait appara tre dispara tre un panneau de contr le de la police du titre de la l gende
33. ud Coordonn e Z du n ud 1 ligne de nombre d l ments NE 1 La chaine lt l ments gt 2 Nombre d l ments 53 NE lignes de d finition des l ments n uds Le nombre de n uds d pend du type de l l ment 1 Num ro optimis de l l ment 2 Type de l l ment 12 13 t3 16 q4 q8 3 Num ro du domaine support suivant l ordre de d finition des domaines dans le fichier g o 4 Num ros des n uds de l l ments suivant l ordre de d finition des 1 ligne de nombre de propri t s de maillage des domaines NPM 1 La cha ne lt propri t s maillage gt 2 Nombre de propri t s NPM lignes de propri t s de maillage des domaines Contenu 1 Type de maillage pour le domaine suivant l ordre de d finition des domaines dans le fichier geo Le type peut valoir classique Tlongueur_onde ouvrage Pour un type classique Aire maximale autoris e pour les l ments Pour un type longueur onde un type Pour un type longueur onde onde Nombre de n uds par longueur d onde P riode de la houle Pour un type ouvrage Nombre de tron ons de la digue NT NT nombre d l ments sur chaque tron on 54 e Fichier mod le de propri t s prp Ce fichier contient toutes les informations relatives au mod le de propri t s type et propri t s des fronti res type et propri t s des fonds Le format de ce fichier est libre c est dire q
34. FONDE sur quelques ports fran ais et sur un mod le physique le brise lames Dans chaque cas nous donnons les conditions de houle en pr cisant s il s agit d un calcul de houle r guli re ou et al atoire Nous ne montrons pas le maillage car compte tenu de la densit de points tout le domaine est noirci de points Nous indiquons donc seulement le nombre de noeuds et d l ments Nous affichons ensuite la bathym trie du domaine d tude puis le ou les r sultats du calcul par REFONDE Le cas du brise lames est int ressant Il nous a permis de tester la diff rence entre un ouvrage insubmersible et un ouvrage submersible De plus pour cette tude un couplage avec REFLUX a t r alis afin de d terminer les courants g n r s par la houle derri re le brise lames et qui sont l origine de la formation des tombolos accumulation de s diments selon l axe de sym trie de l ouvrage vers le rivage 79 Port de Calais La mod lisation porte sur l avant port Les donn es bathym triques nous permettent de prendre en consid ration un domaine de forme rectangulaire assez large L entr e du port est prot g e par une digue l est et une jet e l ouest Celle ci est claire voie et laisse par cons quent passer une partie de l nergie de la houle Les coefficients de r flexion sont dans le port et sur la digue 0 7 0 3 sur la plage est 0 2 sur la plage ouest et 0 1 sur la jet e La bathym trie avec une hauteur de mer de
35. LOGICIELS Service Direction Scientifique Sous service D partement Simulation Informatique Mod lisation Date Avril 2011 Documentation Technique E Libert galit Fratrrwit Logiciel Refonde Ressources territoires habitats Centre d tudes Techniques Maritimes Et Fluviales www pierre debaillon developpement durable gouv fr nergies et chmal D veloppement durable Pr vention des risques Infrastructures transports et Mer Pr sent pour l avenir SOMMAIRE Introduction Description de Refonde Installation de Pr fonde Utilisation de Fudaa Refonde 1 Pr sentation g n rale 1 1 Domaines d application 1 2 D marrage 1 3 Ecran 1 4 Fen tres 2 Gestion des projets 2 1 Cr ation d un nouveau projet 2 2 Ouverture d un projet existant 2 3 Ouverture des fichiers projets 2 4 Sauvegarde d un projet 2 5 Sauvegarde des fichiers projets 2 6 Fermeture du projet 2 7 Importation Exportation de tout ou partie du projet 3 G om trie 3 1 Domaines 4 Maillage 4 1 Propri t s de maillage du domaine 4 2 Maillage d un domaine 4 3 Suppression d un maillage 4 4 Optimisation de la largeur de bande 4 5 Visualisation de la bathym trie apr s maillage 5 Mod les de propri t s 5 1 Propri t s des bords 5 2 Propri t s des fonds 5 3 Domaines poreux 6 Mod le de calcul 6 1 Param tres du calcul 6 2 Angle d incidence 6 3 Modification des angles d incidence ou de transmission 6 4 Modification de
36. NS Nom de l utilisateur Soci t Machine Description d taill e de la proposition d am lioration du produit Partie r serv e Date de r ception Num ro Date d effectivit Observations Retour Bertrand Marchand Universit de Technologie de Compi gne D partement GSM Division MNM BP 529 F 60205 Compi gne C dex T l 03 44 23 46 99 poste 4149 Fax 03 44 23 46 89 E mail Bertrand Marchand utc fr 69 11 CAS DE VALIDATION Introduction L objectif de cette tude est la validation du code de calcul REFONDE V2 2 Pour cela dans un premier temps nous distinguons deux types de configurations Les premi res configurations traitent les les ou les variations de bathym trie en mer ouverte Les autres traitent les ouvrages et domaines portuaires Pour le premier type nous tudions l le circulaire et la bosse parabolique partie centrale Pour le deuxi me type nous nous int ressons au demi plan au quart de cercle et la digue semi infinie Dans un second temps la validation portera sur la houle r elle ou houle al atoire sur le cas simple d une propagation sur fond plat dans un domaine circulaire Une analyse de sensibilit sera notamment r alis e Dans un troisi me temps nous testerons le d ferlement Deux m thodes pour prendre en compte ce ph nom ne sont propos es l utilisateur La premi re consiste en un simple cr tage des hauteurs de houle en post calcul Plusieu
37. aisons de diff rence sont obtenues partir des valeurs de r sultats du projet courant moins celles du projet de combinaison e Projet de combinaison Le projet de combinaison permet de choisir le projet avec lequel combiner les r sultats calcul s Il doit contenir des r sultats et ces r sultats doivent tre compatibles avec les combinaisons souhait es De plus le nombre de n uds l ments des 2 projets doit tre strictement gal e Liste des combinaisons charg es Cette liste sert sp cifier quelles combinaisons vous souhaitez r aliser Pour renseigner cette liste s lectionnez les combinaisons qui vous int ressent et faites les glisser d une liste l autre gr ce aux 2 boutons ES et _ lt pr vus cet effet l ouverture du dialogue si des combinaisons sont d j dans cette liste il s agit des combinaisons d j stock es en base de donn es la suite soit d une pr c dente combinaison soit du chargement d un projet contenant d j des r sultats combin s 9 Mise en page La mise en page permet de d finir simplement au moyen d une fen tre de pr visualisation une pr sentation en coordonn es papier le plus souvent l unit est le mm du projet courant Vous avez alors la garantie que vous obtiendrez apr s impression la m me pr sentation qu au travers de la fen tre de pr visualisation Elle est avant tout destin e pr senter des r sultats mais peut aussi servir dessiner des
38. ait environ 12 noeuds par longueur d onde PREFONDE g n re ainsi un maillage de 18444 noeuds et 36890 l ments Un calcul de houle al atoire a t r alis Huit p riodes de 6 16 s et sept directions de 60 120 par rapport au nord La p riode pic est de 9 5 s un spectre de Jonswap avec un facteur U de 2 0 la hauteur incidente est de 2 25 m la direction incidente principale est de 90 Nous avons obtenu le r sultat suivant Fort da Csncarneau 1 4682485 H33440 S RHETIE 561630 426025 290220 654415 0185610 302405 000 Hauteurs de houle 1 1 LIL k Houle alaatoire 4 pariodes da 6 aqa 163 7 direstians da 60 a 1 0 MNord LA C4 LH hi pHi He 2 25m Tp 5 50 D 40 Hord Les r sultats sont bons au regard de la densit de maillage On obtient une grande diff rence par rapport un calcul en houle r guli re Port de Dieppe 83 La mod lisation porte sur l avant port et sur les 2 bassins principaux L entr e du port est prot g e par 2 jet es Nous avons pris un domaine au large de forme circulaire recouvrant une partie des deux jet es Pour simplifier toutes les digues ont un coefficient de r flexion de 0 7 La bathym trie avec une hauteur de mer de 2 m est la suivante Fort da Dispps 476700 Bathsmmiris HH Hi fi hauteur da mer 2m hih h e E 5 La consigne de maillage est de 20 m PREFONDE g n re ainsi un maillage de 14087 noeuds et 28172 l me
39. ar PREFONDE du fait des zones multiples de diffraction gt Les formulations analytiques pour les fronti res ouvertes en entr e donnent de meilleurs r sultats en g n ral Leur utilisation n cessite deux conditions 1 d finir la fronti re comme un arc de cercle voir un cercle pour les les 2 Avoir des fonds peu pr s constants sur tout le domaine circulaire int rieur y compris Cette condition nous a par exemple emp ch de l employer pour le cas du Mont Saint Michel 78 Si les fonds ne sont pas peu pr s plats ne pas utiliser ces formulations les r sultats risquent d tre erron s gt Les formules de d ferlement associ es la m thode par cr tage donnent des r sultats tr s proches Nous conseillons la formule de Miche modifi e Quant au d ferlement par terme dissipatif la m thode est plus rigoureuse que celle par cr tage Elle est toutefois plus sensible la densit du maillage et elle peut cependant g n rer des carts si celle ci est insuffisante gt Enfin comme pour toute mod lisation num rique il convient de garder un il critique envers les r sultats et ne pas les consid rer comme tant forcement le reflet de ce qui se passera dans la r alit chaque fois que l on pourra il est astucieux de se procurer quelques mesures in situ de hauteurs de houle qui serviront de validation Etudes r alis es avec REFONDE Nous pr sentons ici des exemples d applications de RE
40. calcul des angles automatique toutes les directions sont affich es et mat rialis es par des fl ches roses et bleues s il y a des ouvrages submersibles II ne reste plus qu lancer le calcul en cliquant sur calcul ex cuter refonde Une derni re op ration avant de quitter PREFONDE Il faut r cup rer les 75 fichiers de maillage que PREFONDE a construits et utilis s pour le calcul Ces fichiers sont indispensables pour visualiser les r sultats au cours du post traitement Pour cela activer fichier exporter fichiers de maillage pour postiflux cor ele bth Ces fichiers sont cr s dans le r pertoire o se trouvent les fichier 10 et 12 le fichier solution sol contenant les r sultats du calcul de REFONDE est plac dans le r pertoire o sont les ex cutables ie Program Files Prefonde serveurs refonde visualisation des r sultats Deux post traitements ext rieurs PREFONDE permettent de visualiser les r sultats Le premier POSTELUX fonctionne sous GKS il est interne au cetmef Le second scilab est un utilitaire freeware de l INRIA Pour la fin de l ann e 2001 un nouveau post traitement sera int gr dans PREFONDE et permettra de visualiser ses r sultats directement Nous montrons le m me fichier de r sultats trait d abord par POSTELUX puis par scilab Nous visualisons d abord la bathym trie puis les hauteurs de houle bathywmmirie du part 1949870 21 49800 76 Hauteurse de houle
41. chiers traiter pour un peu plus de 40000 noeuds Toutefois les r sultats pr sent s ici sont corrects le calcul en houle al atoire permet de lisser les 88 hauteurs de houle Mont Saint Michel Compte tenu de son importance le site du Mont Saint Michel fait l objet de nombreuses tudes notamment en vue de limiter les probl mes li s au transport s dimentaire Le domaine d tude est ici de grande taille ce qui limite la densit du maillage De plus pour le calcul de houle al atoire la p riode minimale est de 5 s ce qui nous limite 4 noeuds par longueur d onde pour rester sous la barre des 100000 l ments soit 91930 et 45965 noeuds La hauteur de mar e est de 14 m La bathym trie est la suivante Un calcul de houle al atoire a t r alis Huit p riodes de 5 15 s et sept directions de 290 E H EE i EE R FA D SG0O0UC 350 par rapport au nord La p riode pic est de 8 s un spectre de Jonswap avec un facteur y de 2 la direction principale est de 320 la hauteur incidente est de 0 8 m REFONDE a donn le r sultat suivant 89 w A D g m El wi E Pa i E ja EHIH ETE d 39 Li Comme la hauteur incidente de houle est relativement faible 80 cm on constate tr s peu l effet du d ferlement sur les fronti res du Mont La hauteur maximale est de 1 40 m On retrouve bien la diffraction l abris du Mont Brise lames Dans le cadre du programme LITEAU
42. cidente Conform ment aux lois de Descartes de l optique g om trique le rayon d onde r fl chi est sym trique de l incident par rapport la normale la paroi ce qu illustre le sch ma suivant A Lorsque l angle d incidence 8 devient important l onde r fl chie tend courir le long des ouvrages Dans certains cas et ce m me pour des parois verticales on voit appara tre une r flexion en avant de la paroi et une cr te perpendiculaire celle ci court le long du mur Ce ph nom ne connu sous le 102 nom d onde de Mach est illustr par la figure suivante Il existe des abaques pour d terminer le coefficient de r flexion d une paroi Celui ci d pend de nombreux param tres comme la pente la rugosit de l obstacle il peut galement varier en fonction de la p riode de la houle R fraction 103 La propagation de la houle ob it la physique ondulatoire comme pour celle de la lumi re On retrouve par cons quent des ph nom nes similaires comme la r fraction la diffraction ou la r flexion Un exemple simple consid rons une houle qui se propage dans un milieu partag en deux demi plans de profondeurs diff rentes mais constantes comme ci dessous al On retrouve la loi de Descartes de la r fraction en optique g om trique avec C la c l rit de l onde sin fy _ si ta C Ca La diffraction appara t surtout dans les zones de faibles profondeurs o la c l rit c d cro
43. des de 4 16 s et une direction de 180 par rapport au nord La p riode pic est de 7 s un spectre de Pierson Moskovich la hauteur incidente est de 1 5 m Le maillage les conditions de houle le coefficient de r flexion 0 2 et le calage REFLUX sont identiques pour les deux brise lames Pour l ouvrage non submersible nous avons obtenu les r sultats de houle et de courants suivants D RL S D 7978 D 43730 0 61403 D 19245 D 989308 14740 1 32493 50245 867998 1 05700 92 m mAN rnr 1 A 0893006 par REFLUX 0 138015 fn A E sn brias l anms non transmissible Q 276029 0 3450385 H 414045 483053 5523060 CF GA0 5 Le HR T er pr r r r 7 TR 4 T mn n mp ee Ten Tn ARE x R de L ouvrage submersible avec un coefficient de transmission de 0 4 a donn les 93 r sultats suivants 0 146420 414 448 O 482266 0 650174 0 813092 in 0 866010 E 153926 4216846 469764 657602 325600 94 res mme dt re Le champ de houle diff re assez bien derri re entre les 2 brise lames Cela ne modifie cependant pas imale t le champ de vitesses La vitesse max L4 enormemen L4 t normal On Ce qui es de la houle est moins lev e 14 cm s pour l ouvrage submersible ION fract ien la diffraction ainsi que la r s b observe tr 12 Glossaire 95 Ce glossaire regroupe l
44. digue La commande G om trie Supprimer un domaine digue devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn de polyligne Le maillage les angles de transmission ventuellement associ s la digue sont alors supprim s en m me temps que la digue 4 Maillage Le maillage est l op ration qui consiste g n rer des n uds et l ments sur un domaine en vue d une analyse par l ments finis suivant des propri t s de maillage qui sont propres au domaine mailler Chaque domaine sera donc maill individuellement Les op rations concernant le maillage sont accessibles depuis le menu Maillage Maillage Modifier les propri t s de maillage d un domaine EE Mailler le domaine Items actifs pour le domaine s lectionn ES supprimer le maillage 4 1 Propri t s de maillage du domaine Les propri t s de maillage du domaine d pendent du type de domaine Elles sont accessibles lors de l activation de la commande Maillage Modifier les propri t s de maillage d un domaine ou lors de la cr ation du domaine pour les domaines de type digue 16 e Propri t s de maillage d un domaine de type fond Apr s avoir s lectionn le calque Contours utilisez l outil de s lection ponctuelle rectangulaire polygonale pour saisir une polyligne appartenant au contour ext rieur du domaine de type fond domaine cr par d faut avec tous les contours lors de la cr ati
45. digue ou de les supprimer Ces op rations sont accessibles depuis le menu G om trie Remarque Les domaines ne sont jamais repr sent s Toutes les op rations les concernant cr ation suppression modification des propri t s de fond maillage se font au travers d une polyligne associ e leur contour ext rieur pour un domaine de type fond ou leur seul contour pour un domaine de type digue G om trie Cr er un domaine digue supprimer un domaine dique e Cr ation d un domaine digue Un domaine digue est constitu d un contour pr alablement d fini dans le fichier de g om trie de description des contours 12 Ce contour doit tre ferm constitu d un nombre pair de polylignes Pour cr er un domaine digue depuis un contour s lectionnez tout d abord le 14 calque Contours puis l aide de l outil de s lection ponctuelle rectangulaire polygonale une polyligne qui correspondra une extr mit de la digue La commande G om trie Cr er un domaine digue devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn de polyligne Suite l activation de la commande Fudaa Refonde fait appara tre une fen tre de modification des propri t s de maillage du domaine Modification des propri t s du domaine x Tron on 1 Nombre d l ments Continuer I Annuler Une digue est constitu e de tron ons d finis par 2 lignes
46. du Minist re de l Am nagement du Territoire et de l Environnement MATE le CETMEF associ l Universit de Technologie de Compi gne au CETE M diterran e et au SMNER ont mod lis 90 l volution des fonds sableux autour d un brise lames de type m diterran en sans mar e Trois logiciels taient coupl s Le premier REFONDE pour d terminer le champ de houle et les contraintes de radiation puis REFLUX pour calculer les courants de houle et enfin SISYPHE pour le transport s dimentaire R guli rement la bathym trie tait actualis e et on boucle le cycle en relan ant les 3 codes en s rie Nous pr sentons ici deux situations Un brise lames non submersible et un autre submersible avec un coefficient de transmission de 0 4 Nous comparons les champs de houles ainsi que les champs de vitesses obtenus La bathym trie initiale est tr s simple c est une plage de pente 1 4 le brise lame est une distance de 150 m de la c te et a une longueur de 100 m H Fi C2 J 200000 180000 180000 itoi 120000 i i a i i 100000 nE lotole ts O6 0000 5 T a 04000 A a r urain nTa u 1 L 4 E L i 91 Le maillage est param tr par la longueur d onde de fa on raffiner les l ments en haut de plage la consigne est de 7 noeuds par longueur d onde PREFONDE g n re ainsi un maillage de 33933 noeuds et 67794 l ments Un calcul de houle al atoire a t r alis 10 p rio
47. e automatique ou impos s manuellement par l utilisateur 24 6 1 Param tres du calcul 2 Param tres du calcul lt Ex cuter Refonde Reprise en houle al atoire Afficher trace d ex cution Calculer les angles d incidence Nouvel angle d incidence Modifier les angles d incidencefransmission Modifier les angles suppl mentaires associ s Vous y acc dez par le menu Calcul Param tres du calcul Une boite de dialogue s ouvre alors Choisissez le panneau de param tres que vous voulez modifier gr ce la table d onglets x G n ral Houle D ferlement Hauteur de mer 0 0 Traitement des fronti res ouvertes Condition absorbante ordre 1 Prise en compte des fonds poreux r Param tres g n raux e Hauteur de mer Valeur quelconque positive Cette valeur influe sur le maillage par longueur d onde e Traitement des fronti res ouvertes Le type de la fronti re ouverte en entr e indique la mani re dont sera int gr e la houle incidente Si les fronti res ouvertes sont trait es par formulation analytique un ordre de troncature maxi est demand e Prise en compte des fonds poreux Pour indiquer si Refonde doit calculer avec les fonds poreux Important La pr sence dans le projet de domaines poreux n implique pas un calcul avec prise en compte de ces fonds poreux La case doit tre explicitement coch e 25 e Houle Il es
48. e de houle e Le param tre principal de r partition angulaire Vous devez bien entendu respecter les contraintes li es aux valeurs de ces param tres Suite ces modifications vous pouvez effectuer une reprise de calcul Si les fichiers lt nom du projet gt tNNdNN sol correspondant aux diff rents calculs en houle r guli re pour chaque p riode et chaque direction ne sont pas tous pr sent la reprise de calcul n est pas possible Fudaa Refonde vous averti de cette impossibilit e Afficher la trace d ex cution 0 Ce bouton devient actif d s lors qu un premier calcul a t effectu au cours de la session Il permet d afficher la derni re trace d ex cution R sultats Un post traitement a t r alis afin de permettre de visualiser les r sultats issus du calcul sans faire appel un logiciel tiers Il est totalement int gr Fudaa Refonde et accessible depuis celui ci sit t que des r sultats existent en base de donn es Le menu R sultats ainsi que la commande Fen tres Nouvelle fen tre de post permettent de proc der la visualisation des r sultats 8 1 Fen tres de post traitement Les fen tres de post traitement sont accessibles depuis la commande Fen tres Nouvelle fen tre de post seulement si la base de donn es contient des r sultats ou une bathym trie obtenue partir du maillage du domaine 33 Une fen tre de post traitement se pr sente de la mani re suivante P
49. e en page Ce bouton fait appara tre dispara tre le panneau de contr le Forme de cr ation des dessins 43 e Couleurs des dessins E l Le bouton Couleur en association avec le bouton Plan font apparaf tre dispara tre 2 panneaux de contr le pour l affectation des couleurs de fond et trac des dessins Ces panneaux n ont d effet que si le calque D Interaction cr ation de dessins est s lectionn D finition de la couleur du trac des dessins D finition de la couleur du fond des dessins Couleur en espace RGB Transparence Luminosit Pour d finir la couleur s lectionner tout d abord le plan sur lequel modifier la couleur fond ou titre puis utiliser le panneau de contr le de couleur pour r gler la couleur la luminosit la transparence Remarque Les couleurs doivent tre ajust es avant une cr ation de dessin aucune modification ne pouvant tre r alis e ult rieurement e Police des dessins de forme Texte la Le bouton Police fait appara tre dispara tre un panneau de contr le de la police des textes Ce panneau n a d effet que si le calque D Interaction cr ation de dessins est s lectionn 44 Nom de la police Taille Style de la police BC abc 123 Aper u Remarque Comme pour les couleurs la police doit tre ajust e avant la cr ation d un dessin de forme Texte aucune modification ne pouvant tre r alis e ult rieurement e Suppression des obje
50. e et peut tre flottante e Affichage des t ches en cours Il s agit des t ches qui sont en train d tre trait es par le programme Par exemple lors de l ouverture d un projet on peut suivre l tat d avancement de r cup ration des informations depuis les fichiers de sauvegarde e Zone d informations Les informations contenues dans cette zone sont le nombre de n uds et le nombre d l ments contenus dans le projet courant Si le nombre de n uds ou d l ments d passe les limites autoris es par Refonde ces informations sont affich es en rouge e Bureau Fudaa Refonde dispose de 2 types de fen tres les fen tres internes souvent les fen tres d objets g o r f renc s et les fen tres furtives les boites de dialogues C est dans le bureau que sont affich es la fen tre de pr traitement les fen tres de post traitement ou de mise en page etc e Barre de statut La barre de statut vous informe sur l action en cours Par exemple lors de l ouverture d un projet le logiciel vous informe en temps r el sur le pourcentage de r alisation de la t che de r cup ration en cours Elle peut contenir galement sur la gauche un curseur d crivant l activit du CPU et la m moire utilis e e L arbre des calques L arbre des calques a plusieurs fonctions e il permet de faire des op rations sur les calques visibilit mode d affichage rapide att nu et ainsi de faire appara tre ou non des classes d ob
51. ec le bouton de droite de la souris s lectionnez la commande Arr ter lt t che s lectionn e gt du menu contextuel qui appara t Certaines t ches ne peuvent tre interrompues comme le rafra chissement de l image par exemple e ANNEXE A Format des fichiers Les fichiers d crits ci dessous peuvent tre utilis s en entr e en sortie ou en entr e sortie Ils seront d crits ind pendamment de leur utilisation Dans les descriptions de format des fichiers qui suivent les abr viations pour les types de champs sont C Champ de caract res toujours align s gauche respectant la casse E Champ entier toujours align droite R Champ r el toujours align droite 48 e Fichier projet prf Le format de ce fichier est libre Il est d fini par mots cl s associ s des valeurs par le moyen du signe L ordre dans lequel apparaissent ces mots cl s n a pas d importance logiciel La chaine refonde version Num ro de version La chaine 5 14a format Type du fichier La chaine projet projet geometrie Le nom du fichier de g om trie associ au projet projet mod le Le nom du fichier mod le de propri t s associ projet maillage Le nom du fichier de maillage associ projet parametres Le nom du fichier mod le de calcul associ calcul 49 e Fichier de g om trie geo Ce fichier contient toutes les informations relatives la g om trie points de topographie lignes
52. es notions essentielles qu il est important de ma triser lorsqu on utilise les outils de la cha ne REFLUX Les d finitions propos es pour chaque notion se veulent aussi simples que possibles et m mes les notions qui peuvent sembler les plus l mentaires sont d finies ici J ai voulu illustrer le mieux possible chaque notion soit en donnant des ordres de grandeurs pour des valeurs que l utilisateur rencontrera tout le temps soit en pr sentant un sch ma clair r sumant le principe Cette liste n est bien entendu pas fig e et j attends vos remarques pour red finir des notions qui vous semblent encore obscures malgr ce glossaire ou pour tout simplement rajouter des notions importantes que j aurais pass es sous silence Equation de Berkhoff La th orie de la r fraction pure suppose que la hauteur de la houle sur une m me cr te varie lentement ce que l on exprime en disant qu il n y a pas d change d nergie entre les orthogonales Cependant en certains points de convergence de l nergie cette hypoth se n est plus v rifi e et on doit faire intervenir la diffraction sur la ligne de cr te Les ph nom nes ne sont alors plus monodimensionnels variation de la hauteur selon la direction orthogonale la cr te uniquement Pour mod liser une agitation dans un port il faut prendre en compte en plus de ces deux ph nom nes la r flexion qui est produite par les digues les quais etc Berkhoff 1978 a tabli une q
53. ez galement d cider quels l ments sont visibles Assistant etc e Onglet REFONDE Il sert d finir les limites de REFONDE c est dire le maximum de noeuds et l ments autoris s par le logiciel de calcul Si ces limites sont d pass es par le mailleur le nombre de noeuds ou l ments de la zone information sera affich en rouge Dans ce cas le calcul par REFONDE sera inhib tant que la limite n est pas augment e ou le maillage refait Attention le fait de changer cette limite ne modifie en rien le logiciel REFONDE qui devra tre modifi de son cot en accord avec Fudaa Refonde e Recentrer la vue Vous pouvez recentrer la vue sur un n ud ou un l ment par les commandes Edition Recentrer la vue Sur un n ud et Edition Recentrer la vue Sur un l ment 47 Une boite de dialogue appara t permettant de sp cifier le num ro de n ud l ment sur lequel vous voulez recentrer la vue Remarque Lors de l op ration de recentrage l chelle de la vue ne change pas 10 4 Impressions Vous pouvez imprimer les fen tres avec les objets qu elles contiennent gr ce au bouton EJ ou au menu quivalent 10 5 Interruption des t ches en cours Par l interm diaire du panneau d affichage des t ches en cours vous pouvez interrompre un processus en cours d ex cution E T ches Ex cution de Refonde Pour ceci s lectionnez dans ce panneau la t che que vous voulez interrompre puis av
54. fonde vous avertit par un message et interrompt le calcul L ex cution est engag e par le bouton E le menu correspondant Si ce bouton n est pas actif vous n avez peut tre pas de serveur de calcul disposition ou le projet n a pas t correctement charg lors de la derni re op ration d ouverture 31 Lors de l ex cution Fudaa Refonde appelle un serveur de calcul REFONDE en lui transf rant les fichiers d entr e n cessaires La plupart des fichiers de transfert sont supprim s apr s le calcul sauf ventuellement les fichiers de reprise en houle al atoire si vous l avez indiqu l activation de la commande d ex cution Apr s le lancement du calcul vous devez attendre pour continuer travailler que les r sultats soient r cup r s par Fudaa Refonde en base de donn es et passer l analyse des r sultats Les fichiers de transfert sont localis s sur le serveur de calcul dans un r pertoire d fini de la fa on suivante lt rep_install serveur refonde gt serveurs refonde projet lt organisme gt lt utilisateur gt lt rep_install serveur refonde gt Le r pertoire d installation du serveur REFONDE lt organisme gt Le nom de l organisme auquel appartient l utilisateur lt Utilisateur gt Le nom de l utilisateur A titre indicatif voici r sum les fichiers d interface REFONDE entr e sortie leur nom de m me racine que le nom du projet sur lequel vous travaillez Fichier Significatio
55. iant g om trie n tant 11 pas modifi tous les fichiers projets sauvegard s s par ment seront compa tibles avec la g om trie d finie 2 1 Cr ation d un nouveau projet Pour pouvoir cr er un nouveau projet et d marrer une session de calcul sous Fudaa Refonde vous devez disposer au moins des fichiers de g om trie fichiers 10 12 du domaine d tude e Fichiers de g om trie Le projet est d fini au moins par les fichiers de g om trie qui lui sont associ s Ces fichiers doivent tous avoir m me nom de racine correspondant au nom de projet avec les extensions 10 pour le fichier des points bathym triques 12 pour le fichier de description des contours Ces fichiers sont au format Bathycad Vous devez s lectionner dans la boite de dialogue d ouverture de projet un de ces 2 fichiers Fudaa Refonde ouvrira alors les 2 fichiers 10 12 Remarques Les erreurs suivantes surviennent la lecture de la g om trie si e Un des fichiers 10 ou 12 n existe pas e 2 points de topo du fichier 10 ont m mes coordonn es e Un des contours d crits dans le fichier 12 n est pas ferm s premier point d fini de m mes coordonn es que le dernier point pour ce contour e 2 points d un m me contour du fichier 12 sont confondus sauf le premier et dernier En revanche les points suivants ne g n rent pas d erreur e Le fichier 10 est vide La bathym trie est alors construite sur les seuls points de
56. ie du domaine de calcul Puis se d finir les conditions de houle au large le spectre ou la p riode la direction et la hauteur de houle incidente Pour tous les ouvrages du port valuer les coefficients de r flexion et ventuellement de transmission il existe des tables prenant en compte la pente la rugosit les conditions de houle etc Si possible recueillir des mesures locales de hauteurs de houle l int rieur du port celles ci pourront servir de validation la mod lisation Fichiers d entr e Deux fichiers d entr e sont requis par PREFONDE De m me nom l un ayant pour extension 10 le second 12 Le premier contient les points de la bathym trie le second les points d finissant les contours g om triques du domaine d tude Quelques r gles sur ces fichiers Le fichier 10 est un fichier x y z avec comme s parateur un caract re blanc espace Il peut tre vide et ne doit contenir aucun point identique avec ceux du fichier 12 La premi re ligne du fichier 12 indique le nombre de points plus un contenu dans le fichier Le format est presque le m me que pour le fichier 10 en plus des valeurs x y z il contient en premi re colonne la valeur 0 ou 1 O pour un d but de d finition de contour 1 pour ajouter un point au m me contour Pr cisons encore que le dernier point d un contour doit tre identique au premier afin de d finir un contour ferm Utilisation de PREFONDE Les deux fichiers d entr e 10 et
57. incipale du GHN Inutilis 10 3 Menu dition Edition Suppression d objets de type Dessin uniquement Recentrer la wue sur un noeud Sur un l ment Woir Visualisation des num ros des n uds Ci L Num ro des noeuds E 123 Num ro Tee Tee Visualisation des num ros des l ments np Pr f rences E Console Affichage des messages syst me Les num ros de n uds ou d l ments ne sont visibles que si le calque Maillage est visible Si l optimisation de largeur de bande n a pas t effectu e les num ros sont erron s et peuvent tre en double e Pr f rences Appel e depuis le bouton Pr f rences du menu Edition la fen tre ci dessous permet de d finir l environnement utilisateur 46 ji Pr f rences de d marrage Limites de Refonde Hombre maximum de noeuds 25000 Nombre maximum d l ments 50000 Position Volume amp Annuler ecrire s Fermer Une fois d finies les pr f rences sont sauvegard es dans le fichier bu ini et relues chaque fois que vous relancez l application e Onglet navigateur Pour choisir le navigateur associ Fudaa Refonde Le navigateur peut tre interne un navigateur rudimentaire crit en Java ou externe votre navigateur par d faut Le navigateur sert lire la documentation e Onglet Bureau Pour choisir la taille des ic nes des boutons les couleurs de fond l aspect de Swing Motif Windows M tal etc Vous pouv
58. jets dans les fen tres e il permet de sp cifier le calque actif par s lection de ce calque L activit d un calque vous per met de sp cifier la classe d objets sur laquelle vous voulez faire un choix de s lection par les bou tons pr vus cet effet Voir Vous pouvez effectuer des op rations sur les calques partir du menu contextuel qui appara t lorsque vous s lectionnez un calque et que vous cliquez sur le bouton droit de la souris L arbre des calques est sp cifique de la fen tre active e Menu contextuel agissant sur le calque s lectionn Affichage du calque en mode att nu Affichage du calque en mode rapide d grad Visibilit du calque 1 Att nu 1 Rapide EYVisible En premier Affichage du calque au premier plan En dernier Affichage du calque l arri re plan 1 4 Fen tres Les fen tres internes se pr sentent toutes de la m me mani re l cran _ Contr le de TEREN F positionnement CA LAN A LE TEEN TE AE CRIS TNT A LE i a Havigation Navigation dans la aleg Q M A zone d affichage S lection LD o Mode de s lection i Ea i B i des objets r m Na CE T a aa F m P H F a E N LL ENEFA Pr AE EE x ni a aa ETAT A A T N A de Ps or ES AT 24 ES TaT DNET AN T pa STATA 5 4 KA Ta A E A MA AE NT N A AA EE ETS RE D LS DATA EEE
59. l orp mod le de propri t s et des fichiers mai fichiers maillage Ceci permet de combiner en un seul projet plusieurs cas de calcul de maillage etc Ouverture des fichiers projet le Maillage usersibmarchantudasiexemples m Mod le de propri t s cusersibmarchanifudaatexemples n Mod le de calcul cusersibmarchanifudaatexemples a En amer 2 4 Sauvegarde d un projet Lors de la sauvegarde d un projet le fichier projet prf est sauvegard sous son nom original ou sous un autre nom si stipul par l utilisateur Les fichiers associ s au projet sont galement sauv s sous le nom qu ils ont par d faut l ouverture du fichier ou que vous leur avez donn en les sauvegardant s par ment du projet 2 5 Sauvegarde des fichiers projet De m me que pour l ouverture il est possible de sauver les informations ind pendamment du projet dans les fichiers associ s Lors de la sauvegarde les informations ayant besoin d tre sauvegard es sur fichier seront indiqu es par un intitul maillage mod le de propri t s etc non gris Vous pouvez d cider vous m me de sauver ou non ces informations sur un fichier particulier en grisant ou d grisant l intitul l aide du bouton de s lection correspondant l intitul Enregistrement des fichiers projet _ Maillage Mod le de propri t s hdeidigue_transmissibleipertos pro F Mod le de calcul ndeidigue_transmissib
60. lage obtenu nous convient On renseigne ensuite les param tres de houle dans le menu calcul param tres de calcul la hauteur de mer le type de fronti re ouverte en entr e absorbante ou formulations analytiques la profondeur moyenne ext rieure ici 16m Sp cifier si on souhaite un calcul en houle r guli re ou al atoire et entrer la ou les p riodes la ou les directions incidentes rep r es par rapport au nord enfin la hauteur de houle incidente La prise en compte du d ferlement est optionnelle l utilisateur doit indiquer alors quel est le type de d ferlement d sir Dans notre exemple nous prenons une houle r guli re de p riode 8s de hauteur 2m de direction 170 par rapport au nord Nous prenons la formule de d ferlement de Munk Comme nous avons modifi la direction incident PREFONDE nous propose de recalculer les directions incidentes sur tous les bords Il va alors d terminer les points de diffraction et les zones d ombres ainsi g n r es 74 a Qu fr 5 amp U lt BE Eo EX El Cr er Ouvrir Enreg Imf nr FF Param tres Calques nn as de calcul Houle r guli re Houle al atoire Hauteur de houle 2 0 Valeur de la p riode 18 0 Valeur de la direction h PATAT Confirmation L angle de houle incidente a chang Voulez vous recalculer les angles d incidence sur les bords 7 Frefonde 4 version 5 10 date 18 Jan 2001 Apr s le
61. lage est l op ration qui consiste d couper le domaine d tude en un nombre fini de sous domaines appel s l ments Le mailleur s appelle DUNES et est int gr dans PREFONDE Le mailleur propose 2 m thodes la premi re applique une consigne d aire maximale pour l l ment tandis que la seconde dite param tr e par la longueur d onde va raffiner le maillage dans les zones peu profondes Ci dessous un exemple de maillage selon les 2 m thodes d une plage de pente uniforme le haut de plage est situ e sur la partie sup rieure Maillage par aire maximale Maillage param tr par longueur d onde LE SE VOLE RPC REZ ES E J r i A sA RAA E A ra A P m Ka Monochromatique Une houle monochromatique est d finie par une p riode une hauteur ou un amplitude et une direction de propagation L amplitude est gale la moiti de la hauteur Ces caract ristiques sont donn es comme condition aux limites sur le bord ouvert en entr e dans le mod le pour d finir la houle incidente On parle aussi de houle r guli re Dans la r alit la houle n est pas monochromatique c est dire constitu e d une seule onde de p riode T d amplitude H et de direction y mais d une combinaison de plusieurs ondes R flexion Lorsqu une onde arrive sur un obstacle quai digue talus plage il appara t une 101 onde r fl chie d amplitude inf rieure ou gale celle de l onde in
62. le sur le contour compris entre 0 1 3 Type de l angle Vaut relatif absolu ou diffracte 4 Valeur de l angle en degr s si l angle est de type relatif ou absolu valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type 5 diffracte Valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type diffracte Sinon inexistant 1 ligne de fin de d finition pour le contour La cha ne de caract res lt fin gt 1 ligne de fin de d finition pour tous les contours Contenu La cha ne de caract res lt fin gt 60 1 ligne de nombre d angles d incidence NAI sur les digues transmissibles La chaine lt angles_incidence gt Nombre d angles d incidence sur les digues transmissibles Num ro de la polyligne support suivant l ordre du fichier geo Abscisse de d but du segment sur lequel est d fini l angle sur le contour compris entre 0 11 Abscisse de fin du segment sur lequel est d fini l angle sur le contour compris entre 0 1 Type de l angle Vaut relatif absolu ou diffracte Valeur de l angle en degr s si l angle est de type relatif ou absolu valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type diffracte Valeur de la coordonn e X du point de diffraction si l angle est de type diffracte Sinon inexistant 1 ligne de nombre d angles de transmission NAT sur les digues transmissibles Contenu
63. leiperto4 cal 13 2 6 Fermeture du projet Lors de la fermeture du projet Fudaa Refonde vous demandera s il doit le Sauvegarder auparavant Suite la fermeture l application se trouve dans le m me tat qu elle tait au d marrage 2 7 Importation Exportation de tout ou partie du projet Tout ou partie des donn es du projet peuvent tre import es ou exporter vers d autres formats Ainsi le maillage peut tre import depuis export vers des fichiers au format Postflux cor ele bth De m me que la totalit des informations de la base de donn es peut tre export e vers les fichiers d entr e REFONDE permettant par exemple de lancer REFONDE en mode manuel en non par l interm diaire de l interface Fudaa Refonde 3 G om trie Les informations issues de Bathycad donc des fichiers 10 12 ne sont plus suffisantes pour d crire la g om trie du projet En effet ces informations ne d crivent que des points de topographie et des lignes ordonn es en contours La notion de domaine n existe pas bien qu elle soit n cessaire pour d finir des zones conditionnant le maillage ou le groupe de propri t s associable 3 1 Domaines A la cr ation d un projet un domaine de type fond par d faut est cr partir des contours d finis dans le fichier 12 On ne peut ni modifier ni supprimer ce domaine En revanche il est ensuite possible de cr er sur la g om trie charg e des domaines de type
64. les propri t s impos es diff remment impos es ou non types temporels diff rents ou valeur diff rentes certains champs peuvent appara tre gris s ou vides indiquant une mixit des informations Ceci est valable dans Fudaa Refonde pour toutes les boites de dialogue se rapportant des informations sur plusieurs objets 5 2 Propri t s des fonds Pour d finir les propri t s des fonds telles que propri t s sur les digues s lectionnez tout d abord le calque Contours S lectionnez ensuite une polyligne du contour ext rieur du domaine sur lequel vous voulez indiquer le type de groupe de propri t s Le menu Propri t s Propri t s de fond de la barre de menus devrait appara tre non gris Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn de polyligne Cliquez sur ce bouton La boite de dialogue Groupe de propri t s appara t Groupe de propri t s Type d Type Dique transmissible ype au groupe Propri t s i Coefficient de r flexion 0 3 Coefficient de transmission 0 7 PEER Propri t s de fond w D phasage de r flexion 0 0 D phasage de transmission 0 0 Continuer Continuer Annuier Annuler Appliquer Appliquer e Type des fonds Fudaa Refonde autorise plusieurs types de fond e Digue transmissible La houle se transmet travers la digue e Paroi perfor e Type caissons Jarlan e Propri t s de fond En fonction du type choisi les
65. ment certains champs peuvent appara tre gris s ou vides indiquant une mixit des informations Ceci est valable dans Fudaa Refonde pour toutes les boites de dialogue se rapportant des informations sur plusieurs objets 6 4 Modification des angles suppl mentaires associ s Vous pouvez modifier un ou un groupe d angles suppl mentaires associ s aux angles d incidence Pour cela s lectionnez tout d abord le calque Angles d incidence S lectionnez ensuite les angles par l outil de s lection standard La commande Calcul Modifier les angles suppl mentaires associ s de la barre de menus devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn d angle Cliquez sur ce bouton La boite de dialogue D finition de l angle suppl mentaire appara t permettant de sp cifier la mani re dont l angle est d fini sur ce segment de contour Remarque La boite de dialogue D finition de l angle suppl mentaire qui appara t est contextuelle si vous s lectionnez des angles sur lesquels les types sont diff rents ou les angles impos es diff remment certains champs peuvent appara tre gris s ou vides indiquant une mixit des informations 7 Ex cution du calcul Le calcul peut tre ex cut si le mod le de propri t s le mod le de calcul et le maillage ont t correctement d finis Si un probl me de coh rence existe maillage trop volumineux param tres non valides Fudaa Re
66. n lt nom du projet gt iInp Entr e Contient toutes les donn es du probl me pour le ou les calculs en houle r guli re lt nom du projet gt spe Entr e Spectre incident pour le calcul en houle al atoire lt nom du projet gt 1 sol Sortie Contient les valeurs des solutions du calcul En ou houle r guli re le fichier a pour nom lt nom du projet gt sol lt nom du projet gt 1 sov En houle al atoire il s appelle lt nom du projet gt sov lt nom du projet gt tNNdAN Sortie Temporaire Contiennent les valeurs des N sol calculs en houle r guli re pour chaque p riode et chaque direction lls servent au calcul en houle al atoire qui en recombine les r sultats lt nom du projet gt out Sortie Contient la trace d ex cution du calcul Il est affich par Fudaa Refonde dans une boite de dialogue en fin de calcul e Reprise de calcul en houle al atoire Il est possible de faire une reprise de calcul en houle al atoire afin de ne modifier que le spectre incident et ne pas avoir recalculer les diff rentes houles r guli res correspondant chaque p riode pour chaque direction Ceci permet de gagner un temps pr cieux lors du calcul Pour ceci vous devez modifier un ou plusieurs des param tres qui entrent dans la d finition du spectre incident en houle al atoire savoir e La hauteur significative de houle e La p riode de pic e Le facteur de rehaussement du pic 32 e La direction principal
67. n tre graphique de pr traitement par un rectangle transparent de couleur rouge e Onglet plan MA Propri t s du domaine poreux x Propri t s Limites Plan Premier point gt K 2 08 ne 1 9999 Me Calcul Automatique r Deuxi me point x208 OOOO O O Yoo E Automatique r Troisi me point 5 265 T 1 9999 A Calcul Automatique r Cet onglet permet de d finir le plan du domaine poreux plan d fini par 3 points Ces 3 points sont visualis s dans le calque Points des plans Vous pouvez d finir la position suivant X et Y des points et laisser libre Fudaa Refonde de calculer la coordonn e Z ou la d finir vous m me vois D placement d un point du plan d un domaine poreux e D placement d un point du plan d un domaine poreux FE Ce bouton permet de d finir un point du plan d un domaine poreux Il est actif uniquement si un point a t s lectionn Pour s lectionner un point s lectionnez tout d abord le calque Points des plans dans l arbre des calques puis l aide de l outil de s lection de votre choix s lectionnez un point 23 Apr s activation du bouton la boite de dialogue suivante appara t A Modification du point X K 5 265 Y 41 9999 z Automatique r Les coordonn es X et Y peuvent
68. n s lectionne propri t s de bord et on d place le curseur sur bord ouvert en entr e comme sur la figure ci dessous 72 f Groupe de propri t s Type Bord semi r flechissant w arr Propri t s Fi Ww Coefficient de r flexion 0 7 Fi Fi Fi On d finit ensuite tous les bords semi r fl chissants selon l image ci dessous On remarquera que le bord ouvert en entr e poss de un type de trait diff rent pointillets des bords semi r fl chissant On r alise ensuite le maillage Ici on prend un maillage avec une aire maximale pour les l ments Une polyligne du domaine tant s lectionn e en bleu dans g om trie on s lectionne modifier les propri t s du maillage d un domaine on fixe l aire maximale 500 comme le montre l image suivante 73 EM Prefonde 5 10 C Program Files prefonde exemplesiprefonde brestibrestprf Fichier Edition G om trie Propri t s Calcul Maillage Vue 3D Calques Fen tres Aide L m E E EB Mailler le domaine Cr er Ouvrir Enreg Impr JE supprimer le maillage x Optimiser la largeur de bande Calques CT ALT he Fu Le AL dr La ERP Er PULLS L Ka E Agrandir S lection Xolis Li a TE LI EPL PA EU LT E y CE are AT Er urh E rE arata T Len p 2 EP Les Puis dans le menu on s lectionne Maillage mailler le domaine et on attend Ensuite on s lectionne Maillage optimiser la largeur de bande si le mail
69. ns doute pas s lectionn de polyligne Important e L op ration de maillage s effectue en t che de fond mais il est fortement d conseill de r aliser d autres op rations qui pourraient nuire l int grit des objets de la base pendant cette op ration e Si un maillage existe d j il sera supprim apr s votre accord 17 e Le maillage des domaines de type digue doit tre effectu avant le maillage du domaine de type fond Les contraintes de maillage d un do maine de type digue imposent des l ments quadrilat res qui ne pourront tre obtenus si des n uds de connexion en provenance d un maillage de domaine de type fond existent d j sur le contour de la digue 4 3 Suppression d un maillage S lectionnez tout d abord le calque Contours puis une polyligne qui appartient au contour ext rieur du domaine pour lequel vous souhaitez supprimer le maillage La commande Maillage Supprimer le maillage devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn de polyligne 4 4 Optimisation de la largeur de bande Cette op ration consiste faire en sorte que le calcul s op re avec un espace m moire minimum obtenu par la r duction de la matrice l ments finis r soudre Elle est effectu e automatiquement en t che de fond e Apr s chaque op ration de maillage d s que le domaine d tudes est en ti rement maill e Avant un calcul ou une exportation
70. nt s lectionn es f Groupe de propri t s x Type Bora semi r flechissant Propri t s i Coefficient de r flexion 0 85 e Les boites de dialogue La plupart des boites de dialogue de Fudaa Refonde se pr sentent avec un panneau de boutons d actions en bas de la boite Boutons d action Les boutons que vous pouvez trouver sont e Le bouton Continuer Pour appliquer les param tres et fermer la boite 10 e Le bouton Annuler Pour fermer la boite sans appliquer les param tres e Le bouton Appliquer Pour appliquer les param tres sans fermer la boite Ceci permet de visualiser dans les fen tres d objets g o r f rences les modifications apport es avant de sortir de la boite de dialogue 2 Gestion des projets Le projet parfois aussi appel probl me dans le logiciel et la documentation est la base de donn es qui contient toutes les informations n cessaires la r alisation ou issues du calcul II ne contient pas les pr f rences de l utilisateur ni les sp cificit s d environnement Il est d crit par ses fichiers qui sont le fichier de g om trie geo le fichier de maillage mai le fichier mod le de propri t s prp le fichier mod le de calcul cal le fichier r sultats sol le fichier de mise en page mep et enfin le fichier projet prf Fichier E Nouveau projet Cr ation d un nouveau projet Quir Ouverture d un projet Ouverture des fichiers
71. nts Nous avons fait deux calculs Le premier en houle r guli re La p riode est de 8 s la hauteur incidente est de 2 m la 84 direction incidente est de 340 par rapport au Nord comme on le voit sur la figure des phases de la houle DJUR 0 8000 0 00i Fhaasa da la h ul 5 490 0 20000 Heule requiiers 009000 D TOODO 4 40000A 60000 D A0 O0 0 Cr Port de Dieppa En houle r guli re nous avons obtenu le champ de hauteurs de houle suivant 85 Port da Di epps D 416916 5 4327948 hauteurs de houla 1 746078 665011 0810435 49 70 74 913105 329127 743169 1612010 Css Nord T 86 3 2m LH LH FT SF Nous avons r alis un calcul de houle al atoire mono directionnelle Nous avons sp cifi dix p riodes entre 6 s et 16 s la p riode pic est de 8 s Les 86 autres donn es restent identiques Nous avons obtenu le r sultat suivant Port de Dieppe r 2 2 A4 SU 584035 015245 1 L L 1 Hauteurs de houla houle alegtoire 3 pI pd TR S H 2m Us 90r Nord 99 69 226100 rs T Les r sultats en houle al atoire sont meilleurs qu en houle r guli re En effet dans le port l agitation maximale ne d passe pas 2 70 m alors qu en houle r guli re elle atteint 4 10 m dans l avant port Port du Havre 87 La mod lisation porte sur l avant port simplifi On reconna t la zone d vitage sur la droite du d
72. omaine Celui ci commence exactement l entr e du port sur la gauche Les quais et les digues ont un coefficient de r flexion de 0 6 La hauteur de mer est de 8 5 m La bathym trie repr sent e ci dessous est galement simplifi e on reconna t bien le chenal Fort du Havre Bathymetris avec hauteur de marse de 6 5m La maillage est param tr par la longueur d onde la consigne est de 4 noeuds pour une p riode de 7 s PREFONDE g n re ainsi un maillage de 40514 noeuds et 81026 l ments Un calcul de houle al atoire a t r alis Huit p riodes de 5 1s et sept directions de 270 330 par rapport au nord La p riode pic est de 7 3 s un spectre de Jonswap avec un facteur U de 2 0 la hauteur incidente est de 2 75 m la direction incidente principale est de 300 Nous avons obtenu le r sultat suivant Fort du Havre Hauteurse de houle E a 11 Li E houle alaatoira pariodes da qa 15a 547344 g 1 096651 p 1 405955 7 directions da 270 a 430 Herd l k Hs 2 75m Tp 7 3s D 300 Nord 2 024572 ta h Pahit Notre maillage ne comprend que 4 noeuds par longueur d onde ce qui est insuffisant pour avoir une bonne certitude sur les r sultats Notre post traitement est malheureusement limit pour l instant 100000 l ments Signalons aussi que la phase de recomposition de la houle par refonde2 est assez longue environ 5 heures sur un PII 350 avec 128Mo Cela fait 56 fi
73. on d un projet La boite de dialogue qui appara t est la suivante f Modification des propri t s du domaine Maillage par longueur d onde TF Maillage par longueur d onde P riode de houle 1 0 Hombre de noeuds par longueur d onde i O Maillage classique Maillage libre Continuer Annuler e Maillage par longueur d onde Une p riode de houle gt 0 est n cessaire ainsi qu un nombre entier positif de n uds par longueur d onde Sachez que plus la p riode de houle sera petite et le nombre de n uds important plus le nombre d l ments g n r s sera grand Pour r gler le maillage commencez par un nombre de n uds de 1 et une p riode importante e Maillage classique L aire maximum autoris e pour les l ments du domaine fond est calcul e par d faut pour que le nombre d l ments g n r s avoisine 1000 sur le domaine maill Nous vous conseillons de conserver ce chiffre dans un premier temps puis de le diminuer ou de l augmenter pour r gler le maillage e Propri t s de maillage d un domaine de type digue Voir 3 1 4 2 Maillage d un domaine Pour mailler un domaine s lectionnez tout d abord le calque Contours puis une polyligne qui appartient au contour ext rieur du domaine mailler La commande VMaillage Mailler le domaine devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sa
74. os des lignes du contour suivant l ordre de d finition des NLC 1 lignes 1 ligne de nombre de domaines ND 1 La chaine lt domaines gt 2 Nombre de domaines 51 ND lignes de d finition des domaines Contenu Nombre de contour du domaine NCD NCD num ros des contours du domaine suivant l ordre de d finition des contours Le premier contour est le contour ext rieur du domaine Type du domaine fond digue transmissible digue perfor e Num ro de la ligne extr mit de digue pour les domaines de type digue transmissible ou digue perfor e 52 e Fichier de maillage mai Ce fichier contient toutes les informations relatives au maillage noeuds l ments propri t s de maillage des domaines Le format de ce fichier est libre c est dire que les champs sont d termin s en fonction du caract re de s paration qui est le caract re Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne d en t te de fichier La cha ne refonde Num ro de version De valeur 5 14a Type du fichier De valeur mod le_ maillage 1 ligne d identification de g om trie associ e 1 La cha ne lt identifiant g om trie gt 2 Num ro d identifiant de la g om trie 1 ligne de nombre de n uds NN 1 La cha ne lt noeuds gt 2 Nombre de n uds NN lignes de d finition des n uds 1 Num ro optimis du n ud Coordonn e X du n ud Coordonn e Y du n
75. ost traitement sp cialis d riv de la m me plate forme de d veloppement que PREFLUX 5 Il est utilis pour le calcul de l agitation de houle en zone portuaire Il est coupl pour ce faire au logiciel REFONDE qui est pr sent totalement cach l utilisateur et dont l utilisateur n a pas n cessit de conna tre le mode d utilisation 1 2 D marrage Le d marrage de Fudaa Refonde d pend du syst me d exploitation sur lequel il est install Reportez vous la documentation Fudaa Refonde 5 Guide d installation pour savoir comment lancer Fudaa Refonde La proc dure de lancement accepte les options suivantes communes toutes les plates formes e no terminal Pour les environnements tels que Windows 95 pour les quels la fen tre console ne permet pas de garder en m moire plus de 50 lignes une fen tre console d roulante est cr e Cette option supprime la fen tre console d roulante o les messages d erreur et d information sont affich s e no corba Dans ce cas Fudaa Refonde ne recherche pas de serveur de calcul distant Il en lance un localement c est dire sur la machine sur laquelle il est install e no server Si vous utilisez cette option vous ne pourrez pas lancer de calcul mais vous pourrez cr er un projet l enrichir des donn es n ces saires au calcul et sauvegarder ce projet 1 3 Ecran Une fois le logiciel d marr l cran est divis en zones distinctes Chac
76. our chaque noeud NNT repr sentant le nombre de noeuds total du pro bl me 1 E valeurs de cote z chaque valeur est sur un champ de longueur 12 65 e Fichier des contours 12 Ce fichier contient les points 3D de contour de la g om trie issu de BATHYCAD points de contour du port Le format est le m me que le fichier des contours VAGxxxx 12 xxxx repr sente le num ro d tude issu de BATHYCAD Le format de ce fichier est libre c est dire que les valeurs sont donn es sur des champs dont la longueur peut tre variable Chaque champ doit tre s par par au moins 1 caract re blanc 1 ligne de nombre d enregistrements i E Nombre de points de contours NPCNT 1 nombre de lignes total du fichier NPCNT lignes de coordonn es de points Fonction du point 0 Le point est le premier du contour 1 Le point est un point suivant du contour Abscisse du point Ordonn e du point Cote z du point Remarque La cote z des points de contours est prise en compte pour la triangulation des points de fond Il est donc n cessaire contrairement une utilisation classique de BATHYCAD de donner sur ces points de contours la cote z du fond ET NON LA COTE Z DU HAUT DES DIGUES 66 e Fichier des fonds bruts 10 Ce fichier contient les points 3D de fonds bruts de la g om trie issu de BATHYCAD Le format est le m me que le fichier des fonds bruts VAGxxxx 10 xxxx repr sente le num ro d tude issu
77. projet i Ouvrir les fichiers projet Enregistrer Sauvegarde du projet Enregistrer sous Sauvegarde du projet sous un nom diff rent CE Enregistrer les fichiers projet Pavegarde des Hehigrs projet E Fermer le projet cn ermeture du projet LA Importer Importation du projet depuis des formats divers t Exporter g Propri t s du projet Ei Mise en page Exportation du projet vers des formats divers Imprimer Pour sortir de l application IMPORTANT Le fichier de g om trie a un r le particulier dans le projet c est en effet par rapport la g om trie que sont d finis le maillage les propri t s physiques et les donn es calcul notamment les angles d incidence Par voie de cons quence toute modification de la g om trie provoque des changements dans les propri t s physiques dans le maillage et dans les donn es calcul Lorsque Fudaa Refonde enregistre une version de g om trie enregistrement du projet il d finit pour cette g om trie un identifiant g om trie num ro d identification unique bas sur l heure courante qui report sur tous les fichiers du projet geo mai cal prp assure l int grit de la base de donn e sauvegard e En conclusion si vous d sirez faire plusieurs tudes se r f rant une g om trie pr cise d finissez tout d abord cette g om trie puis modifiez le maillage les propri t s physiques ou les donn es calcul L identif
78. quation de Berkhoff par la m thode des l ments finis n cessite bien souvent des maillages tr s denses Des maillages de plus de 100 000 noeuds sont fr quents Aussi un nouveau solveur vient d tre implant dans le code r duisant ainsi les temps de calculs et permettant le traitement de cas plus importants Installation de PREFONDE PREFONDE est crit en Java et peut donc tre install sur n importe quelle machine d s lors que celle ci poss de une machine virtuelle JVM La proc dure suivre est la suivante 1 Installez la machine virtuelle java 1 3 ou ult rieure sur votre syst me d exploitation Win9x NT4 0 unix si elle n est d j install e ou si la version de java est inf rieure a 1 3 Vous pouvez trouver cette machine virtuelle a l adresse http java sun com 2 Placez vous sur le r pertoire ou se trouve prefonde5xx class Sous unix tapez simplement la commande java Prefonde5xx sous Win9x NT4 0 tapez la commande dos c Program Files JavaSoft JRE 1 3 bin java Prefonde5xx Consid rations a prendre en compte lors de l installation Le logiciel vous demande de choisir la machine virtuelle utiliser Choisissez de pr f rence parmi les machines virtuelles propos es la version 1 3 Le logiciel d installation ne cr e pas de raccourcis Il vous faut les cr er manuellement 3 Cr ez un raccourci d ex cution de Prefonde sur le bureau ou l emplacement de votre choix avec comme cible le fichier
79. que point cliqu repr sente un point du polygone englobant des objets s lectionner La fin de s lection fermeture du polygone englobant s obtient par un double clic sur le dernier point de d finition du polygone Remarques Pour les modes de s lection par polygone et rectangle les objets seront s lectionn s uniquement s ils sont enti rement inclus dans le rectangle ou le polygone de s lection Vous pouvez ajouter des objets une pr c dente s lection gr ce la touche Shift Durant la s lection maintenez la touche Shift enfonc e e Mode de s lection des fronti res par 2 points a Ce mode de s lection est sp cifique aux fronti res une fronti re tant un ensemble de polylignes contigu s d un contour et permet en 2 clics de souris de s lectionner tout ou partie d un contour Il n est actif que si le calque Contours est au pr alable actif Pour s lectionner une fronti re activez ce bouton puis cliquez sur la polyligne extr mit de la fronti re que vous voulez d finir Cette polyligne change de couleur mat rialisant qu elle est potentiellement s lectionn e Au fur et mesure que vous d placez la souris les autres polylignes contigu s changent galement de couleur Lorsque vous avez atteint la polyligne mat rialisant l extr mit finale de la fronti re que vous voulez s lectionner cliquez nouveau sur le bouton de la souris Toutes les polylignes de la fronti re sont pr se
80. ques entre 2 bornes min et max op rez de la mani re suivante e S lectionnez la premi re plage de la palette l aide du panneau de Pr visualisation et modifiez sa valeur min e S lectionnez la derni re plage de la palette et agissez de la m me ma ni re avec sa valeur max e Modifiez le nombre de plages de la palette l aide du champ texte Nb plages e D finition de la couleur des plages Ce panneau permet de d finir soit individuellement soit de mani re globale les couleurs de chacune des plages Plages Couleurs cinterpolation 1 5 3 35 3 35 5 2 5 2 7 05 Aucune 7 05 8 9 8 9 10 75 10 75 12 6 12 6 1445 ae 1445 163 16 3 18 15 5 18 15 20 0 T Appliquer Interpolation des couleurs de plage Du min au max Plage courante D finition de la couleur de la plage courante 36 vous pouvez e D finir la couleur pour une plage donn e Pour cela s lectionnez tout d abord l aide de la souris dans le panneau de Pr visualisation la plage dont vous voulez modifier la couleur Vous pouvez d s lors par le s lec teur de couleurs modifier la couleur pour la plage courante voir Cou leurs du maillage et des isolignes infra pour la description du s lecteur de couleurs e Interpoler les couleurs entre premi re et la derni re plage de la palette gr ce au radio bouton nterpolation du min au max Lorsqu une couleur est
81. rmettant de d placer plus rapidement la vue e Zoom al Ce bouton permet de zoomer sur une partie de la vue Il s utilise de 3 fa ons e Parun simple clic sur la vue avec le bouton gauche de la souris l chelle de la vue est multipli e par 1 5 et la vue recentr e sur le point cliqu e Parun simple clic sur la vue avec le bouton droit de la souris l chelle de la vue est divis e par 1 5 et la vue recentr e sur le point cliqu permet tant un zoom arri re e Par une op ration de gliss l ch l aide de la souris une fen tre de zoom est d finie indiquant au logiciel la partie de la vue agrandir et re centrer e Mode de s lection Le mode de s lection est contextuel En fonction du calque actif calque s lectionn au pr alable les boutons de s lection seront actifs ou non e Modes de s lection standard S lection S lection ponctuelle k C S S lection par rectangle S lection par polygone e le mode s lection ponctuelle s utilise sur tout type d objet Ainsi pour s lectionner une ligne vous devez cliquer dessus Pour un polygone ou un objet surfacique vous devez cliquer l int rieur de l objet e le mode s lection par rectangle s utilise sur tout type d objet Son fonc tionnement est le m me que pour la saisie d une fen tre de zoom cli quer glisser rel cher le bouton de souris e le mode s lection par polygone s utilise sur tout type d objet Cha
82. rs crit res peuvent tre appliqu s GODA avec ou sans effet de pente Miche et Munk La seconde ajoute un terme dissipatif dans l quation de Berkhoff Le chapitre 9 concerne la validation des digues transmissibles Il s agit d une confrontation avec les r sultats exp rimentaux d un mod le physique pour trois configurations Le dernier chapitre porte sur la validation de la propagation de la houle sur fonds poreux Acc s au manuel de validation de REFONDE Prise en main Nous allons ici d tailler la r alisation d une tude sur un cas r el le port de Brest Nous distinguons 4 parties chronologiques Tout d abord le recueil des donn es pr liminaires l tude Ce sont par exemples les relev s bathym triques les mesures des conditions de houle au large p riode direction hauteur incidente Ensuite nous d crirons le format et les r gles des fichiers d entr e de PREFONDE puis la saisie des param tres en distinguant 4 tapes les conditions limites le maillage les donn es de houle le calcul Nous terminerons par la visualisation des r sultats 70 Donn es Avant le commencement de l tude il faut regrouper un certain nombre de donn es indispensables Tout d abord les plans du port avec ses digues jet es et quais En m me temps se procurer une bathym trie r cente du port et alentours proches Toutes ces donn es devront tre report es dans les fichiers d entr e de PREFONDE caract risant la g om tr
83. s angles suppl mentaires associ s Ex cution du calcul 8 R sultats 8 1 Fen tres de post traitement 8 2 Combinaison de r sultats 9 Mise en page 9 1 Bo te de dialogue de d finition d espace papier 9 2 Fen tre de mise en page pr visualisation 10 Divers 10 1 Menu de gestion des fen tres 10 2 Menu d aide 10 3 Menu dition 10 4 Impressions 10 5 Interruption des t ches en cours Annexe A Format des fichiers Annexe B Fiche d anomalies fiche d am liorations 11 Cas de validation 12 Glossaire OO NN OO OO O1 NN Introduction Ce document d di au code de calcul de houle REFONDE a t cr pour servir de points d appuis ses utilisateurs Il contient des appuis th oriques et pratiques des t l chargements d utilitaires et des documentations Des exemples d tudes y seront pr sent s Le glossaire permet l utilisateur un peu perdu de ma triser les notions essentielles REFONDE a t d velopp au CETMEF au d but des ann es 1990 Plusieurs personnes ont apport leur contribution l am lioration du programme crit initialement en fortran 77 En 1999 il a t int gr au projet Fudaa du CETMEF et s est dot d une interface utilisateur plus conviviale appel e prefonde ou Fudaa Refonde Les derniers d veloppements ont concern s la propagation de la houle sur les fonds poreux s accompagnant d une att nuation de celle ci Fudaa Refonde est fig e la version 5 15 pour laquelle les d
84. s contours e Le fichier 10 comporte des points en dehors du domaine d tude d fini par le fichier 12 Dans ce cas ils ne sont pas pris en compte dans le maillage e Les fichiers 10 et 12 ont des points confondus 2 2 Ouverture d un projet existant La commande d ouverture d un projet fait appara tre la boite de dialogue standard d ouverture de fichiers Seuls sont s lectionnables les fichiers projets Dr Apr s s lection du fichier du projet les fichiers geo mai prp cal sol mep de noms sp cifi s dans le fichier prf sont ouverts et lus Ces noms de fichiers sont relatifs l emplacement du fichier projet dans l arborescence du disque Remarques 12 e Les fichiers sol et mep peuvent ne pas exister Ceci ne perturbera pas l ouverture du projet mais certaines fonctions de post traitement ne se ront pas accessibles du fait de la non existence de r sultats e Pour les versions ant rieure 5 07 la g om trie tait stock e sur les fi chiers 10 12 le maillage sur les fichiers cor ele bth D sormais la g o m trie est stock e dans le fichier geo le maillage dans le fichier mai Une fois le projet sauv les fichiers 12 10 ne sont plus utiles les fichiers cor ele bth restant exportables pour une visualisation des r sultats sous Postflux 2 3 Ouverture des fichiers projet Vous pouvez ouvrir s par ment les fichiers associ s au projet Il s agit des fichiers cal mod le de calcu
85. sultats 1 10 E Num ro du noeud 11 R Les valeurs de r sultats pour ce n ud sur des champs de longueur 12 62 e Fichier des coordonn es cor Ce fichier contient les coordonn es 2D des noeuds du probl me Le format est le m me que le fichier de coordonn es issu de MEF MOSAIC v2 6 Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne de param tres Nombre de noeuds total NNT Nombre maximum de degr s de libert par noeud Dimension du probl me 2 Facteur d chelle suivant l axe X Facteur d chelle suivant l axe Y Facteur d chelle suivant l axe Z inutilis NNT lignes de coordonn es E R R 1 5 Num ro du noeud Abscisse du noeud Ordonn e du noeud 6 15 16 25 63 e Fichier des l ments ele Ce fichier contient les connectivit s des l ments du probl me Le format est le m me que le fichier des l ments issu de MEF MOSAIC v2 6 Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne de param tres E 1 5 Nombre d l ments total NELT 6 10 Nombre de noeuds par l ments NNEL 3 ou 6 NELT lignes de connectivit s 1 5 E Num ro de l l ment 31 R NNEL num ros de noeuds repr sentant la connectivit pour chaque l ment Chaque num ro est sur un champ de longueur 5 64 e Fichier de bathym trie bth Ce fichier contient la bathym trie en chaque noeud du probl me cote z Le format de ce fichier est le suivant NNT 6 lignes de cotes z p
86. t possible dans Fudaa Refonde de faire un calcul en houle r guli re ou en houle al atoire Pour effectuer un calcul en houle al atoire plusieurs calculs en houle r guli re sont r alis s correspondant chacun une direction et une p riode donn e puis ces cas de calculs r guliers sont recombin s pour produire un r sultat de calcul de houle al atoire En houle r guli re vous devez indiquer les param tres suivants e P riode de houle Doit tre sup rieure 0 e Direction de la houle Cet angle est donn en degr s dans le sens horaire Le 0 correspond une Houle de nord Si cet angle est modifi Fudaa Refonde vous propose de recalculer les angles d incidence sur les contours Important Cet angle sert calculer les angles de houle incidents sur toutes les fronti res internes et externes Une fois calcul s les angles d incidence sont donn s en degr s dans le sens horaire le 0 correspondant une houle de Nord En houle al atoire vous devez indiquer les param tres suivants e Nombre de p riodes de houle Ce nombre doit tre compris entre 1 et 20 e P riode min de la houle Cette valeur doit tre sup rieure 0 e P riode max de la houle Cette valeur doit tre sup rieure 0 et sup rieure la p riode min Si le nombre de p riodes est gal 1 ce champ n appara t pas e Nombre de directions de la houle Ce nombre doit tre compris entre 1 et 20 e Direction min
87. t un processus dissipatif de l nergie de la houle Il est conditionn par la cambrure rapport de la hauteur sur la longueur d onde de la houle La cambrure des vagues augmente au fur et mesure que la houle se rapproche du rivage jusqu une valeur maximale Il y a apparition du d ferlement lorsque la cambrure atteint cette valeur limite Le d ferlement engendre un coulement complexe turbulent Au large sous l action du vent on l appelle plut t moutonnement Pr s des c tes on distingue 3 grands types de d ferlements correspondant des pentes de plages de plus en plus fortes le d ferlement glissant spilling qui ressemble au moutonnement observ en grande profondeur la vague s croule progressivement sur sa face avant 97 le d ferlement plongeant plunging sur des pentes un peu plus fortes la vague forme alors des rouleaux bien connus des surfeurs le d ferlement frontal surging caract ristique des houles longues et des plages tr s pentues correspond une augmentation tr s importante de la hauteur par shoaling jusqu un croulement brutal formant un front d onde Diffraction On dit que la houle diffracte d s qu elle ne se propage plus en ligne droite par profondeur constante ou suivant les lois de r fraction par fonds variables c est dire lorsque la hauteur varie de fa on importante le long d une cr te La diffraction peut s interpr ter comme un processus de transfert d nergie
88. traitement il doit tre actif s lectionn dans l arbre des calques 34 e Options de trac iso z ai Le bouton Options de trac iso fait appara tre dispara tre un panneau de contr le Trac iso servant sp cifier les options de visualisation du post traitement pour le calque s lectionn Isosurfaces Trac des iso surfaces i Isolignes Trac des iso lignes Maillage Trac du maillage Application des param tres au calque Le post traitement peut tre repr sent suivant 3 options de trac e Trac des iso surfaces Les l ments du maillage sont color s par tri angles de m me couleur tous les points d un m me triangle tant situ s dans une m me plage de valeurs de la Palette de couleurs e Trac des iso lignes Les lignes correspondant aux limites de plages de la Palette de couleurs sont trac es sur le maillage e Trac du maillage Les l ments sont repr sent s Les options peuvent tre combin es Les modifications des param tres ne seront effectives qu une fois le bouton Appliquer activ Remarque Le bouton Appliquer n est actif que si les param tres ont t modifi s depuis la derni re application e Palette de couleurs E E Er Er Le bouton Palette de couleurs fait appara tre dispara tre un panneau de contr le Palette utilis pour d finir les plages de valeurs pour la repr sentation des r sultats Plages Couleurs D finition de la couleur
89. traitement MIE Bathym trie a Ni a S lection Mols Coordonn es en espace papier MargeS Zone de trac des objets sur la page La fen tre permet par des outils simples de manipuler des objets divers de type Fen tre de post traitement L gende ou Dessin e Positionnement par d faut des objets Lors d une nouvelle mise en page les objets de type Fen tre de post traitement et L gende associ es sont par d faut int gr s dans la mise en page IIS sont positionn s dans la zone de trac en respect de leur positionnement pr alable dans le bureau de l application Seules les l gendes de post traitement apparaissant dans les diff rentes fen tres de post traitement seront int gr es dans la mise en page Si une pr c dente mise en page existait les objets de type Dessin qu elle contenait sont perdus la position des l gendes et fen tres galement 42 e S lection des objets Comme nous l avons dit pr c demment 3 types d objets existent e Les fen tres de post traitement e Les l gendes issues de ces fen tres de post traitement e Les dessins IIS sont respectivement r partis suivant 3 calques correspondants le calque Fen tres le calque L gende et le calque Dessin accessibles depuis l arbre des calques voir 1 3 La s lection d un ou plusieurs objets d un type sp cifique se fait au travers des outils de s lection standard de la fen tre de mise en page voir
90. transmissible N lignes de valeur de propri t s de fond N d pend du type de groupe de propri t s 1 Type de propri t 2 Type temporel Actuellement seul stationnaire est possible 3 Valeur de la propri t 1 ligne nombre de domaines poreux 1 La cha ne lt domaines _poreux gt 2 Nombre de domaines poreux Pour chaque domaine poreux 1 ligne de d finition des limites du domaine Limite mini suivant X 1 2 Limite maxi suivant X Limite mini suivant Y Limite maxi suivant Y 56 3 lignes de d finition des points du plan du domaine 1 Coordonn e X du point Coordonn e Y du point Coordonn e Z du point Automaticit du calcul de la cote Z zZ automatique z manuel 1 ligne de propri t s physiques du domaine 1 Porosit Coefficient de frottement Perm abilit Coefficient de masse 57 e Fichier mod le de calcul cal Ce fichier contient toutes les informations relatives au mod le de calcul param tres du calcul et angles d incidence transmission sur les fronti res Le format de ce fichier est libre c est dire que les champs sont d termin s en fonction du caract re de s paration qui est le caract re Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne d en t te de fichier 1 La cha ne refonde 2 Num ro de version De valeur 5 14a 3 Type du fichier De valeur mod le calcul 1 ligne d identification de g om trie associ e 1 La chaine
91. ts dessins s lectionn s La commande Edition Supprimer permet de supprimer les objets de type Dessin Cette commande n est active qu apr s avoir s lectionn des objets 10 Divers Voici la liste non exhaustive des autres possibilit s de Fudaa Refonde Elles concernent aussi bien l aide la mod lisation que la sauvegarde de l environnement 10 1 Menu de gestion des Fen tres Fen tres hoix d un aspect pour l interface utilisateur Fen tres F i Nouvelle fen tre de post r ation d une fen tre de post traitement Liste iste des fen tres Organisation C Plein cran ffichage de la fen tre courante en mode plein cran O Cascade Ranger les fen tres en cascade anger les fen tres en mosa que H Mosaique anger les ic nes du bureau anger les panneaux de contr le sur le bureau S Echanger les colonnes changer les colonnes droite gauche du bureau El ments H Outils sp cifiques acher montrer la barre d outils sp cifiques F Colonne droite acher montrer la colonne droite W Barre d tat acher montrer la barre de statut 45 10 2 Menu d aide Documentation E Page principale AltF1 Visualiser la page principale de la documentation C Inutilis E index alphab tique Visualiser l index alphab tique E index th matique Visualiser l index th matique Infor mations E propos de A propos de Fudaa Refonde z Licence d utilisation Licence Visualiser la page pr
92. uation qui permet donc de repr senter ces trois aspects de la propagation de la houle Il existe une forme parabolique appel e aussi quation de Radder qui n glige la partie r fl chie Pour utiliser l quation de Berkhoff il faut faire 2 hypoth ses e la houle est lin aire on suppose alors que l amplitude des mouvements verticaux des particules situ s la surface est suffisamment faible pour que l on puisse consid rer que les conditions cin matique et dynamique la surface libre sont v rifi es sur le plan fixe constitu par le niveau d eau au repos Si on note y cambrure de la houle rapport de la hauteur de houle sur la longueur d onde k le nombre d onde et d la profondeur d eau on doit avoir la relation th kd lt lt e a pente des fonds reste faible Cette hypoth se est l origine du second nom de l quation de Berkhoff que l on trouve parfois sous le nom de quation de pentes douces Elle implique que les d riv es de la profondeur par rapport x et y sont au plus de l ordre de un Elle permet ainsi de n gliger certains termes lors de l int gration du Laplacien sur la profondeur 96 Moyennant donc ces 2 hypoth ses on obtient l quation de Berkhoff dont on trouvera la d monstration dans la notice th orique de REFONDE Celle ci s crit c cg grad K ccg Y 0 avec c vitesse de phase cg vitesse de groupe Y potentiel des vitesses D ferlement Le d ferlement es
93. ue les champs sont d termin s en fonction du caract re de s paration qui est le caract re Le format de ce fichier est le suivant 1 ligne d en t te de fichier 1 La cha ne refonde 2 Num ro de version De valeur 5 14a 3 Type du fichier De valeur mod le propri t s 1 ligne d identification de g om trie associ e 1 La cha ne lt identifiant g om trie gt 2 Num ro d identifiant de la g om trie Pour chaque fronti re Pour chaque ligne de la fronti re 1 ligne de type de bord Type du bord ouvert_entr e ouvert_ sortie ou semi r fl chissant N lignes de valeur de propri t s de bord N d pend du type de bord 1 Type de propri t Actuellement seul r flexion est possible 2 Type temporel Actuellement seul stationnaire est possible 3 8 y 7 Valeur de la propri t 1 ligne de fin de d finition pour la ligne La cha ne de caract res lt fin gt 55 1 ligne de fin de d finition pour toutes les fronti res La cha ne de caract res lt fin gt 1 ligne nombre de groupes de propri t s de fond 1 La cha ne lt propri t s_fond gt 2 Nombre de groupes de propri t s de fond Pour chaque groupe de propri t s de fond 1 ligne de d finition du groupe de propri t s 1 Num ro du domaine sur lequel s applique le groupe de propri t suivant l ordre du fichier g o 2 Type du groupe de propri t s digue perfor e digue
94. une d entre elles a une fonction pr cise Vous voyez alors l cran comme suit Barre de menus Barre d outils g n raux Barre d outils sp cifiques Affichage des t ches en cours enis Menus lH Refonde 5 13 E users bmarchan fudaa projets refonde brest brest pri TT Fichier Edition G om trie Propri t s Maillage Calcul R sultats Calques Fen tres Aide FER amp pg Bathym trie M5 25 M EELE Miseenpage 5223707 nm or ise Moss 10 78 avigation M i079 12565 a aA g Calques M 12 65 14 50 M 14 50 16 36 M Administration i625 18 22 M i222 3200 E L gende Ce Bathym trie Phase cach Hauteur_de_ho cach Contrainte_Sxx cach Contrainte_5xy cach Contrainte_Syy cach HEmbre de noeuds 580 Himbre d l ments 938 Calques Bureau Barre de statut Arbre des calques stati t Zone d information d informatinns e Barre des menus La barre des menus est contextuelle les menus affich s changent suivant la fen tre s lectionn e e Barre d outils g n raux Les outils de cette barre sont toujours s lectionnables quelle que soit la fen tre active Cette barre d outils est d pla able et peut tre flottante e Barre d outils sp cifiques La barre d outils est sp cifique et contextuelle suivant la fen tre active Elle peut ne pas appara tre si la fen tre ne poss de pas d outils sp cifiques Cette barre d outils est d pla abl
95. ur un m me contour fronti re les deux points saisis d finissant un nouveau segment sur lequel l angle va s appliquer Une boite de dialogue D finition de l angle appara t permettant de sp cifier la mani re dont l angle est d fini sur ce segment de contour f D finition de l angle Type Diffract T Position du point de diffraction 72 0 Position y du point de diffraction oo Remarque Le segment est d fini du 1er point saisi au 2i me suivant un sens de parcours trigonom trique pour le contour ext rieur suivant un sens horaire pour les contours internes 30 6 3 Modification des angles d incidence ou de transmission Vous pouvez modifier un ou un groupe d angles d incidence ou de transmission Pour cela s lectionnez tout d abord le calque Angles d incidence ou le calque Angles de transmission S lectionnez ensuite les angles par l outil de s lection standard La commande Calcul Modifier les angles d incidence transmission de la barre de menus devrait appara tre non gris e Si ce n est pas le cas vous n avez sans doute pas s lectionn d angle Cliquez sur ce bouton La boite de dialogue D finition de l angle appara t permettant de sp cifier la mani re dont l angle est d fini sur ce segment de contour Remarque La boite de dialogue D finition de l angle qui appara t est contextuelle si vous s lectionnez des angles sur lesquels les types sont diff rents ou les angles impos es diff rem
96. vous n avez sans doute pas s lectionn de bords Cliquez sur ce bouton La boite de dialogue Groupe de propri t s appara t FE Groupe de propri t s Type Bord semi r flechissant T Propri t s Type du groupe Propri t s de bord i Coefficient de r flexion 1 0 Continuer Annuler Appliquer o Type des bords Fudaa Refonde autorise plusieurs types de bords e BORD SEMI REFLECHISSANT s agit du bord le plus courant et qui est appliqu par d faut lors de la cr ation d un nouveau projet e BORD OUVERT ENTREE C est par ce bord que la houle entre dans le port En principe il n existe qu un seul bord ouvert en entr e Fudaa Re fonde accepte cependant plusieurs bords ouverts mais le calcul automa tique des angles d incidence ne pourra pas se faire correctement dans cette configuration e BORD OUVERT SORTIE Utilis pour laisser la houle sortir du port e Propri t s de bord En fonction du type choisi des propri t s de bord peuvent tre imposer La seule existante actuellement est la propri t de Coefficient de r flexion pour le type Bord semi r fl chissant Elle est impos e 1 par d faut Un message d erreur appara tra au moment du lancement du calcul si vous n avez pas correctement impos cette propri t 19 Remarque La boite de dialogue Groupe de propri t s qui appara t est contextuelle si vous s lectionnez des bords sur lesquels les types sont diff rents ou

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