Herezh_dev/comportement/Hyper_elastique/TreloarN.cc

// This file is part of the Herezh++ application.
//
// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
// of mechanics for large transformations of solid structures.
// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
//
// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
//
// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL  : gerardrio56@free.fr
//
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
// or (at your option) any later version.
//
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
// See the GNU General Public License for more details.
//
// You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.

#include "TreloarN.h"
#include "MathUtil.h"
#include "ComLoi_comp_abstraite.h"

# include <iostream>
using namespace std;  //introduces namespace std
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include "Sortie.h"


TreloarN::TreloarN ()  : // Constructeur par defaut
 Hyper3DN(TRELOAR,CAT_MECANIQUE), K(0.), C(0.)
    {};
// Constructeur de copie
TreloarN::TreloarN (const TreloarN& loi) :
  Hyper3DN (loi), K(loi.K), C(loi.C)
	{};
  
// Lecture des donnees de la classe sur fichier
void TreloarN::LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * entreePrinc,LesCourbes1D& lesCourbes1D
                                             ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD)
  { // lecture des quatres coefficients de la loi
    *(entreePrinc->entree) >> K >> C ;
    // appel au niveau de la classe mère
    Loi_comp_abstraite::Lecture_type_deformation_et_niveau_commentaire
                 (*entreePrinc,lesFonctionsnD);

  };
// affichage de la loi
void TreloarN::Affiche() const 
  { cout << " \n loi de comportement 3D hyperélastique isotrope de Treloar  : " << Nom_comp(id_comp)
         << " paramètres : \n"; 
    cout << " K= " << K << " ; C = " << C ; 
    cout << endl;
    // appel de la classe mère
    Loi_comp_abstraite::Affiche_don_classe_abstraite();
  };
            
// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
void TreloarN::Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& entreePrinc)
 {  ofstream & sort = *(entreePrinc.Commande_pointInfo()); // pour simplifier
    sort << "\n# .......  loi de comportement 3D hyperélastique isotrope de Treloar  ........"
         << "\n#-------------------------"
         << "\n#     K      |     C     |"
         << "\n#-------------------------"
         << "\n     160000        150     "
         << endl;
    // appel de la classe mère
    Loi_comp_abstraite::Info_commande_don_LoisDeComp(entreePrinc);     
  };  		  	  

// test si la loi est complete
int TreloarN::TestComplet()
    { int ret = LoiAbstraiteGeneral::TestComplet();
      if ((K == 0.) && (C == 0.) )
       { cout << " \n Les paramètres ne sont pas défini pour  la loi " << Nom_comp(id_comp)
              << '\n';
         ret = 0;
       }
                
       return ret; 
    }; 
  
 //----- 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 TreloarN::Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
                                             ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD)
	{ string toto; 
	  if (cas == 1) {ent >> toto >> K >> toto >> C;};
	  // appel class mère  
	  Loi_comp_abstraite::Lecture_don_base_info(ent,cas,lesRef,lesCourbes1D,lesFonctionsnD);
	 };
 // cas donne le niveau de sauvegarde
 // = 1 : on sauvegarde tout
 // = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
 void TreloarN::Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas)
  { if (cas == 1) 
      {sort << "TRELOAR" << "  compressibilite " << K << " coef Treloar " << C ;}
    // appel de la classe mère
    Loi_comp_abstraite::Ecriture_don_base_info(sort,cas);  
   };

// ===========  METHODES Protégées dérivant de virtuelles : ==============
 // calcul du potentiel et de ses dérivées premières
void TreloarN::Potentiel( double& jacobien_0,double& Ieps,double& V,double& bIIb,
             double& E,double& EV,double& EbIIb,double& EIeps)
 {  
    double V43 = pow(V,4./3);
    double logV = log(V); double log2V = logV * logV ; double untiers = 1. / 3. ;
    // le potentiel
    E = jacobien_0 * (C *( V43 * (3.-4.* Ieps + 4.* untiers * Ieps * Ieps - 4. * bIIb) - 3) 
        + V * log2V * K * 0.5) ;
    // les variations premières
    EIeps = jacobien_0 * C * V43 *(-4. + 8.* untiers * Ieps);
    EbIIb = -4. * jacobien_0 * C * V43;
    EV = 4. * untiers * jacobien_0 * C * pow(V,untiers)  + 0.5 * K * log2V + K * logV;
  }; 
  
 // calcul  du potentiel et de ses dérivées premières et secondes
void TreloarN::Potentiel_et_var(double& jacobien_0,double&  Ieps,double&  V,double& bIIb,
          double& E,double& EV,double& EbIIb,double& EIeps ,
          double& EVV,double& EbIIb2,double& EIeps2,
          double& EVbIIb,double& EVIeps,double& EbIIbIeps ) 
 {
    double V43 = pow(V,4./3);
    double logV = log(V); double log2V = logV * logV ; double untiers = 1. / 3. ;
    double V13 = pow(V,untiers);
    // le potentiel
    E = jacobien_0 * (C *( V43 * (3.-4.* Ieps + 4.* untiers * Ieps * Ieps - 4. * bIIb) - 3) 
        + V * log2V * K * 0.5) ;
    // les variations premières
    EIeps = jacobien_0 * C * V43 *(-4. + 8.* untiers * Ieps);
    EbIIb = -4. * jacobien_0 * C * V43;
    EV = 4. * untiers * jacobien_0 * C * V13  + 0.5 * K * log2V + K * logV;
    // les variations secondes
    EIeps2 = 8. * jacobien_0 * C * V43 * Ieps * untiers ;
    EbIIbIeps = 0.;
    EVIeps =  4. * jacobien_0 * C * V13 *(-4. + 8. * untiers * Ieps )* untiers ;
    EbIIb2 = 0.;
    EVbIIb =  -16. * jacobien_0 * C * V13 * untiers ; 
    EVV = 4. * jacobien_0 * C *  untiers * untiers /(V13 *V13) + K/V * (logV + 1.) ;
  };