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// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
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/************************************************************************
 *     DATE:        30/5/2005                                           *
 *                                                                $     *
 *     AUTEUR:      G RIO   (mailto:gerardrio56@free.fr)                *
 *                                                                $     *
 *     PROJET:      Herezh++                                            *
 *                                                                $     *
 ************************************************************************
 *     BUT:   La classe MooneyRivlin3D permet de calculer la contrainte *
 *            et ses derivees pour une loi isotrope hyper élastique     *
 *            de type Mooney Rivlin  en 3D. Ici on  considère           *
 *            la variation de volume.                                   *
 *       S contrainte de cauchy et e def d'almansi                      *
 *       S = 2*C10*(1/(1-2*e) - racine(1-2*e)) + 2*C01*(1/racine(1-2*e) *
 *           - (1-2*e))                                                 *
 *     Il s'agit d'une classe derivee de la classe Loi_comp_abstraite.  *
 *                                                                $     *
 *     ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''     *                                                                      *
 *     VERIFICATION:                                                    *
 *                                                                      *
 *     !  date  !   auteur   !       but                          !     *
 *     ------------------------------------------------------------     *
 *     !        !            !                                    !     *
 *                                                                $     *
 *     ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''     *
 *     MODIFICATIONS:                                                   *
 *     !  date  !   auteur   !       but                          !     *
 *     ------------------------------------------------------------     *
 *                                                                $     *
 ************************************************************************/
#ifndef MOONEY_RIVLIN_3D_H
#define MOONEY_RIVLIN_3D_H




#include "Loi_comp_abstraite.h"
#include "Courbe1D.h"
#include "MathUtil.h"
#include "Hyper_W_gene_3D.h"


/// @addtogroup Les_lois_hyperelastiques
///  @{
///


class MooneyRivlin3D : public  Hyper_W_gene_3D
{


	public :
	
	
    // CONSTRUCTEURS :
    
    // Constructeur par defaut
    MooneyRivlin3D ();
    
    
    // Constructeur de copie
    MooneyRivlin3D (const MooneyRivlin3D& loi) ;
    
    // DESTRUCTEUR :
    
    ~MooneyRivlin3D ();
    
    // initialise les donnees particulieres a l'elements
    // de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
    // Il y a creation d'une instance de SaveResul particuliere
    // a la loi concernee
    // la SaveResul classe est remplie par les instances heritantes
    // le pointeur de SaveResul est sauvegarde au niveau de l'element
    // c'a-d que les info particulieres au point considere sont stocke
    // au niveau de l'element et non de la loi.
    virtual SaveResul * New_et_Initialise()
      { int avec_para = 0; // init par défaut
        if (sortie_post)
           avec_para = 3;
        SaveResulHyper_W_gene_3D * pt = new SaveResulHyper_W_gene_3D(avec_para);
        // insertion éventuelle de conteneurs de grandeurs quelconque
        this->Insertion_conteneur_dans_save_result(pt);
        return pt;
      };
    
    // Lecture des donnees de la classe sur fichier
    void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * ,LesCourbes1D& lesCourbes1D
                                             ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
    // affichage de la loi
    void Affiche() const ;
    // test si la loi est complete
    // = 1 tout est ok, =0 loi incomplete
    int TestComplet();
    
    //----- lecture écriture de restart -----
    // cas donne le niveau de la récupération
       // = 1 : on récupère tout
       // = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
    void Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
                                             ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
       // cas donne le niveau de sauvegarde
       // = 1 : on sauvegarde tout
       // = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
    void Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas);
          
    // calcul d'un module d'young équivalent à la loi, 
    // c'est sans doute complètement débile mais c'est pour pouvoir avancer !!
    double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * )  {return 6.* C10;};
 
    // récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0
    //  cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes
    // - pour les lois 3D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
    // - pour les lois 2D def planes: retour de 0
    // les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
    // qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
    virtual double HsurH0(SaveResul * saveResul) const {return ConstMath::tresgrand;};
 
    // création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
    Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const  { return (new MooneyRivlin3D(*this)); };
         
    // affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
    void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec);
 
	protected :
	   // donnée de la loi
	   double C10,C01,K; // 3 coeffs lues
    double K_use,C10_use,C01_use; // les 3 coeffs utilisés dans les calculs

	   Courbe1D* C10_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de C10 en fonction de la température
	   Courbe1D* C01_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de C01 en fonction de la température
	   Courbe1D* K_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de K en fonction de la température
	   int type_pot_vol; // indique le type de potentiel volumique, par défaut 2
    bool avec_courbure; // indique s'il y a un potentiel de courbure ou non
    double a_courbure; // para a utilisé que dans le cas avec courbure
    double r_courbure; // para r utilisé que dans le cas avec courbure
	   Courbe1D* a_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de a en fonction de la température
	   Courbe1D* r_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de r en fonction de la température
    
    // cas d'une dépendance à une fonction nD, les fonctions sont multiplicatives par rapport aux valeurs
    // définies par les données fixes où celles dépendantes directement de la température via une courbe 1D
    // -- bien voir que dans ce cas on peut obtenir n'importe quoi, c'est de la responsabilité
    //    de l'utilisateur de savoir se qu'il fait
    Fonction_nD * K_nD, * C01_nD, * C10_nD;
 
	   double W_d,W_v; // le potentiel: partie déviatorique, partie sphérique
	   Vecteur W_r; // dérivées premières du potentiel par rapport aux J_r
	   double W_d_J1,W_d_J2; // dérivées premières du potentiel déviatoire par rapport aux J_1 et J_2
	   double W_v_J3,W_v_J3J3; // dérivées premières et seconde du potentiel volumique / J3
	   Tableau2 <double> W_rs; // dérivées secondes du potentiel par rapport aux J_r
    // cas éventuel de potentiel additionel de raidissement: variables intermédiaires de passage
    double W_c,W_c_J1,W_c_J3,W_c_J1_2,W_c_J3_2,W_c_J1_J3; // potentiel et dérivées 1 et 2

	   
    // codage des METHODES VIRTUELLES  protegees:
 // calcul des contraintes a t+dt
        // calcul des contraintes 
 void Calcul_SigmaHH (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
     ,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,BaseB& giB,BaseH& gi_H, TenseurBB & epsBB_
     ,TenseurBB & delta_epsBB_
     ,TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_
     ,double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH
		  	,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double&  module_cisaillement
		  	,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);

       // calcul des contraintes et de ses variations  a t+dt
 void Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
     ,BaseB& giB_t,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t
     ,BaseB& giB_tdt,Tableau <BaseB> & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau <BaseH> & d_giH_tdt
     ,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB
     ,TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt
     ,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt
		  	,Tableau <TenseurHH *>& d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien
		  	,Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau <TenseurHH *>& d_sigHH
		  	,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double&  module_cisaillement
		  	,const Met_abstraite::Impli& ex);
		  	
        // calcul des contraintes et ses variations  par rapport aux déformations a t+dt
        // en_base_orthonormee:  le tenseur de contrainte en entrée est  en orthonormee
        //                  le tenseur de déformation et son incrémentsont également en orthonormees
        //                 si = false: les bases transmises sont utilisées
        // ex: contient les éléments de métrique relativement au paramétrage matériel = X_(0)^a
 void Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB
     ,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien
		  	,TenseurHH& sigHH,TenseurHHHH& d_sigma_deps
		  	,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double&  module_cisaillement
		  	,const Met_abstraite::Umat_cont& ex) ; //= 0;

 
    // fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est
    virtual void CalculGrandeurTravail
                  (const PtIntegMecaInterne& ,const Deformation &
                   ,Enum_dure,const ThermoDonnee&
                   ,const Met_abstraite::Impli* ex_impli
                   ,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt
                   ,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat
                   ,const List_io<Ddl_etendu>* exclure_dd_etend
                   ,const List_io<const TypeQuelconque *>* exclure_Q
                   ) {};

	private:
	   // calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
	   void  Potentiel_et_var(double & module_compressibilite);
	   // calcul du potentiel et de ses dérivées premières et secondes / aux invariants J_r
	   void Potentiel_et_var2(double & module_compressibilite);
	   // calcul de la dérivée numérique de la contrainte
	   void Cal_dsigma_deps_num (const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
		                       ,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
		                       ,const double& jacobien_0,const double& jacobien
		                       ,Tenseur3HHHH& dSigdepsHHHH);
	   // calcul de la contrainte avec le minimum de variable de passage, utilisé pour le numérique
	   void Cal_sigma_pour_num(const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
		                       ,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
		                       ,const double& jacobien_0,const double& jacobien,TenseurHH & sigHH_);	  		  	
	   // idem avec la variation 
	   void Cal_sigmaEtDer_pour_num(const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
		                       ,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
		                       ,const double& jacobien_0,const double& jacobien
		                       ,TenseurHH & sigHH_,Tenseur3HHHH& dSigdepsHHHH);		  		  	

};
/// @}  // end of group


#endif		

		

