FEDOO est une bibliothèque d'éléments finis open source entièrement développée en Python 3 avec une utilisation massive des fonctions numpy vectorisées permettant des performances relativement bonnes. Fedoo permet notamment de résoudre des problèmes non linéaires de structures sous sollicitation statique ou dynamique (méthode implicite principalement). Fedoo inclut de nombreux éléments (2D, 3D, poutres, plaques, cohésifs, …), des conditions aux limites complexes (CL périodiques par exemple), des fonctions de visualisation des résultats (via la librairie pyvista), la gestion des contacts, … Par ailleurs, fedoo utilise les fonctions de la librairie c++ simcoon pour la gestion des grandes transformations et l’accès à une grande variété de lois de comportement.

Site web : https://github.com/3MAH/fedoo

Contacts : Etienne Prulière, Yves Cheminsky

GranOO est un outil robuste et polyvalent pour construire des simulations dynamiques 3D basées sur la méthode des éléments discrets (DEM), distribué sous licence libre GPLv3. Co-développé entre les UMRs I2M (Bordeaux), IRCER (Limoges) et LAMIH (Valenciennes), GranOO est une collection de bibliothèques et d'outils C++ qui aident les utilisateurs à construire une simulation DEM spécifique. Des bindings Python ont été récemment publiés pour améliorer l'expérience de l'utilisateur. GranOO est un code DEM dynamique explicite spécialisé dans la modélisation de matériaux continus présentant un grand nombre de discontinuités. GranOO intègre des modèles mécaniques, thermiques et électriques afin de réaliser des simulations multi-physiques. GranOO peut également être utilisé pour la simulation granulaire avec des formes arbitraires et un traitement de pointe pour la détection des contacts. GranOO implémente des lois de contact régulières, différents types de joints (pour une modélisation continue) et plusieurs schémas temporels explicites. Cette configuration est bien adaptée à la résolution de problèmes dynamiques discontinus multi-physiques tels que l'usur et la multi-fracturation.

Site web : https://www.granoo.org

Contact : Jérémie Girardot

figure 1 : Eprouvette quasi-fragile cylindrique : évolution de l’endommagement au cours d’un chargement en traction [lien]

figure 2 : Fragmentation dynamique sous une vitesse de déformation de 10⁷ à l’« échelle d’une microstructure micrométrique [lien]

Microgen est une bibliothèque Python conçue pour faciliter la génération de microstructures et le maillage. Voici ses principales caractéristiques :
 - Cellules répétées : Génération de structures en treillis telles que les treillis d'octets et les nids d'abeille.
 - Triply Periodic Minimal Surfaces (TPMS) : Génération de treillis basés sur des TPMS connus pour leurs propriétés physiques favorables (mécaniques, thermiques, ...) comme une faible densité et une grande surface.
 - Microstructures composites virtuelles : Génération de géométries de renforcement de base, y compris des sphères, des cylindres, des ellipsoïdes, etc.
 - Tessellation de Voronoï en 3D : Simulation de matériaux granulaires et de métaux polycristallins.
 - Maillage : maillage régulier et périodique à l'aide de Gmsh, remaillage à l'aide de Mmg.
 - La génération d'objets 3D est possible grâce à des fonctions qui utilisent Open CASCADE (via Cadquery) ou VTK (avec PyVista). Neper offre des outils pour la tessellation 3D, tandis que Gmsh gère la génération de maillages réguliers et périodiques, Mmg s'occupant des tâches de remaillage.

Site web : https://github.com/3MAH/microgen

Contact : Yves Cheminsky

Notus est un logiciel de mécanique des fluides et transferts (écoulements subsoniques). Il simule des écoulements mono ou multiphasiques, laminaires ou turbulents, avec prise en compte des transferts thermiques, transferts de masse aux interfaces, tension de surface, etc. C'est un code massivement parallèle de 1 à plus de 100 000 processeurs, grille cartésienne, méthode des volumes finis, discrétisation en temps implicite ou explicite (schémas centré, upwind, quick, WENO, HOUC), méthode d'advection des interfaces VOF-PLIC, Level-Set, MOF, méthode des frontières immergées, couplage avec les bibliothèques de solveur Hypre, MUMPS et LIS, avec les bibliothèques de gestion des I/O ADIOS, ADIOS2, HDF5 (visualisation des résultats avec Paraview ou VisIt). Notus est développé dans un contexte de documentation, de vérification et de validation de ses fonctionnalités et performances. Notus est développé en Fortran 2008 et utilise les bibliothèques MPI et OpenMP pour le parallélisme. Notus est distribué sous licence CeCILL 2.1.

Site web : http://notus-cfd.org

Contact : Stéphane Glockner

PATO est une plateforme de simulation multiphysique et d'analyse dédiée aux matériaux poreux. Les études peuvent être menées à l’échelle microscopique (du pore) ou macroscopique (de l’objet). PATO repose sur trois modules principaux : OpenFOAM (mécanique des fluides et des solides), Mutation++ (thermodynamique et chimie) et DAKOTA (optimisation et analyse inverse). Initialement développée à la NASA pour étudier l'ablation des boucliers thermiques de véhicules spatiaux, PATO a été généralisée en partenariat avec l'I2M pour aborder de façon plus générale la physique des transports réactifs en milieux poreux déformables, ouvrant des utilisations sur de nouvelles applications (sécurité incendie, production de biocarburants par pyrolyse, stockage géologique de CO2, ...). PATO est distribuée sous licence open source par la NASA en partenariat avec l’I2M.

Site web : https://pato.ac

Contact : Jean Lachaud

Quels que soient les procédés de fabrication mis en œuvre, quels que soient les matériaux mis en œuvre, une pièce fabriquée n'est jamais géométriquement parfaite. Toute caractéristique géométrique de forme ou de dimension d'une pièce fabriquée ne sera jamais égale à la caractéristique nominale dont elle représente une réalisation physique particulière. Ce phénomène de variabilité géométrique peut compromettre le fonctionnement attendu d'un système mécanique. L’outil logiciel PolitoCAT (Polytopes for Computer Aided Tolerancing) développé au laboratoire I2M permet de déterminer les variations de la position relative entre deux surfaces quelconques d'un système mécanique induites par les tolérances géométriques des pièces constitutives ainsi que par les jeux et les mobilités dans les contacts. L’originalité de cet outil est qu’il traite indifféremment les architectures isostatiques et hyperstatiques. PolitoCAT inclut une distribution de politopix comme noyau de calcul.

Site web :  http://i2m.u-bordeaux.fr/politopix

Contacts : Vincent Delos, Denis Teissandier

Politopix est une librairie C++ de calcul polyédrique opérant dans un espace de dimension quelconque. Elle permet de modéliser des polyèdres convexes, bornés ou contenant des droites, et de réaliser toutes les opérations élémentaires associées : calcul des sommets à partir des facettes (et vice-versa), intersection, sommation, calcul du volume, inclusion, test d’égalité, polarité, homothétie, diagrammes de voronoï, … politopix sert de noyau au logiciel PolitoCAT et a été déposé sous double licence GPL (pour permettre le maximum de diffusion) et propriétaire (pour garantir son insertion dans des contextes particuliers).

Site web : http://i2m.u-bordeaux.fr/politopix

Contact : Vincent Delos

Simcoon est une bibliothèque libre et gratuite pour la simulation de systèmes multiphysiques. Son objectif est le développement de lois de comportement complexes et de matériaux hétérogènes. Simcoon intègre une manière innovante de traiter les non-linéarités géométriques, avec une intégration exacte de la mesure de déformation logarithmique, ce qui facilite le couplage avec des logiciels éléments finis et permet une relation directe et exacte entre la cinématique et l'intégration des vitesses de déformation.
Simcoon est principalement développé en C++ et met l'accent sur la rapidité et la facilité d'utilisation. Il offre une interface python pour faciliter son utilisation. Simcoon fournit également des outils pour analyser le comportement des matériaux, en tenant compte du chargement au niveau du point matériel. Ces outils comprennent un solveur thermomécanique, un logiciel de prédiction des propriétés effectives des composites et un logiciel d'identification intégré (utilisant un algorithme combiné basé sur le gradient génétique).

Site web : https://github.com/3MAH/simcoon

Contacts : Yves Cheminsky, Etienne Prulière

Le code open source TraFiC (pour ``Transient Field Computation'', Licence EUPL-1.2) développé depuis 2020 est entièrement écrit en Python 3.
L'objectif principal de ce code est de fournir des outils de simulation pour la propagation d'ondes ultrasonores dans des structures multicouches de forme canonique (plaques et tuyaux circulaires). Les simulations sont basées sur la méthode FFL initialement utilisée en géophysique et adaptée à la propagation des ultrasons.

Site web : https://github.com/eric-ducasse/TraFiC

Contact : Eric Ducasse