Herezh_dev/Elements/Mecanique/SFE/TriaSfe3_3D.cc

// FICHIER : TriaSfe3_3D.cc
// CLASSE : TriaSfe3_3D

// 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.
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// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL  : gerardrio56@free.fr
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// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
//
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//#include "Debug.h"

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


#include "TriaSfe3_3D.h"
//----------------------------------------------------------------
// def des donnees commune a tous les elements
// la taille n'est pas defini ici car elle depend de la lecture 
//----------------------------------------------------------------
SfeMembT::DonnComSfe * TriaSfe3_3D::doCoSfe3 = NULL;                                     
SfeMembT::UneFois  TriaSfe3_3D::uneFoisSfe3; 
TriaSfe3_3D::NombresConstruireTriaSfe3_3D TriaSfe3_3D::nombre_V; 
TriaSfe3_3D::ConsTriaSfe3_3D TriaSfe3_3D::consTriaSfe3_3D;

// constructeur définissant les nombres (de noeud, de point d'integ ..)
// utilisé dans la construction des éléments
TriaSfe3_3D::NombresConstruireTriaSfe3_3D::NombresConstruireTriaSfe3_3D() 
 { nbnce = 3; // nb de noeud de l'element central
   nbnte = 6; // nombre total de noeud
   nbneA = 2; // le nombre de noeud des aretes de l'élément central
   
// ************ on essaie 3 pt d'integ en surface ce qui permet d'éviter
//   la singularité de la matrice de raideur ?? (effectivement ça marche, mais
//   quand on aura finit de débugger, il faudra retester 
// *************************   
   
   nbis  = 3;  // le nombre de point d'intégration de surface pour le calcul mécanique
   nbie  = 5;  // nombre de pt d'integ d'epaisseur pour le calcul mécanique
   nbisEr= 3; // le nombre de point d'intégration de surface pour le calcul d'erreur
   nbieEr= 2; // le nombre de point d'intégration d'épaisseur pour le calcul d'erreur
   nbiSur= 3; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de second membre surfacique
   nbiA  = 1; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de second membre linéique
   nbisMas = 3; // le nombre de point d'intégration de surface pour le calcul de la matrice masse 
   nbieMas = 2; // le nombre de point d'intégration d'épaisseur pour le calcul de la matrice masse 
  }; 
// =========================== constructeurs ==================

TriaSfe3_3D::TriaSfe3_3D () :
  SfeMembT()
// Constructeur par defaut
{// on intervient seulement à partir du deuxième élément, 
 if (uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog == 0)
   { uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog++; // au premier passage on se contente d'incrémenter
    }
 else 	// sinon on construit     
  {nombre = & nombre_V; 
   id_interpol = SFE3_3D;
   id_geom = TRIANGLE;
   tab_noeud.Change_taille(nombre->nbnte);
   int dim = ParaGlob::Dimension();
   ElemGeomC0* eleCentre=NULL,* eleEr=NULL,* eleS=NULL,* eleMas=NULL;
   if ( doCoSfe3 == NULL)  
      {eleCentre = new GeomTriangle (nombre->nbis,nombre->nbnce);
       eleEr = new GeomTriangle(nombre->nbisEr,nombre->nbnce);
       eleS = new GeomTriangle(nombre->nbiSur,nombre->nbnce);
       eleMas = new GeomTriangle(nombre->nbisMas,nombre->nbnce);
       };
   
   if (dim != 3)  // cas d'une dimension autre que trois
	 { if (ParaGlob::NiveauImpression() >= 7)
	     cout << "\nATTENTION -> dimension " << dim 
	          <<", pas de definition Triangle Sfe3_3D "<< endl;
       delete eleCentre; delete eleEr; delete eleS; delete eleMas;
	   unefois = NULL;
	  }	  
   else 
     // calcul de doCoSfe3 egalement si c'est le premier passage
    { unefois = & uneFoisSfe3; // affectation du pointeur de la classe générique triangle
      Epai* ptEpai=NULL; // pour passer en 3D ou niveau de la loi dans SfeMembt
      bool sans_init_noeud = false; // on demande de mettre les pointeurs de noeuds à NULL car les noeuds n'existent
                                    // pas pour l'instant
      Donnee_specif donspec(ptEpai); // def de Donnee_specif sans ddl d'épaisseur stockée à l'élément
      int type_calcul_jacobien = 1; // facette plane
      doCoSfe3 = SfeMembT::Init(eleCentre,eleEr,eleS,eleMas,type_calcul_jacobien
                                ,donspec, sans_init_noeud ); // initialisation par défaut
      unefois->nbelem_in_Prog++;
     } 
  };
};  
	

// Constructeur fonction  d'un numero de maillage et d'identification  
TriaSfe3_3D::TriaSfe3_3D (int num_mail,int num_id) :
  SfeMembT(num_mail,num_id,SFE3_3D,TRIANGLE)
{// on intervient seulement à partir du deuxième élément, 
 if (uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog == 0)
   { uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog++; // au premier passage on se contente d'incrémenter
    }
 else 	// sinon on construit     
  {nombre = & nombre_V; 
   tab_noeud.Change_taille(nombre->nbnte);
   ElemGeomC0* eleCentre=NULL,* eleEr=NULL,* eleS=NULL,* eleMas=NULL;
   if ( doCoSfe3 == NULL)  
      {eleCentre = new GeomTriangle (nombre->nbis,nombre->nbnce);
       eleEr = new GeomTriangle(nombre->nbisEr,nombre->nbnce);
       eleS = new GeomTriangle(nombre->nbiSur,nombre->nbnce);
       eleMas = new GeomTriangle(nombre->nbisMas,nombre->nbnce);
       };
   
   if (ParaGlob::Dimension() != 3) // cas d'une dimension autre que trois
      {cout << "\n erreur de dimension dans TriaSfe3_3D , dim = " << ParaGlob::Dimension()
              << "\n alors que l'on doit avoir  3 !! " << endl;
       delete eleCentre; delete eleEr; delete eleS; delete eleMas;
       Sortie (1);
      };        
     // calcul de doCoSfe3 egalement si c'est le premier passage
    { unefois = & uneFoisSfe3; // affectation du pointeur de la classe générique triangle
      Epai* ptEpai=NULL; // pour passer en 3D ou niveau de la loi dans SfeMembt
      bool sans_init_noeud = false; // on demande de mettre les pointeurs de noeuds à NULL car les noeuds n'existent
                                    // pas pour l'instant
      Donnee_specif donspec(ptEpai); // def de Donnee_specif sans ddl d'épaisseur stockée à l'élément
      int type_calcul_jacobien = 1; // facette plane
      doCoSfe3 = SfeMembT::Init(eleCentre,eleEr,eleS,eleMas,type_calcul_jacobien
                                ,donspec, sans_init_noeud ); // initialisation par défaut
      unefois->nbelem_in_Prog++;
     } 
  };
};  
 
// Constructeur utile si le numéro de maillage,  le numero de l'element et
// le tableau des noeuds sont connus
TriaSfe3_3D::TriaSfe3_3D (int num_mail,int num_id,const Tableau<Noeud *>& tab):
    SfeMembT(num_mail,num_id,SFE3_3D,TRIANGLE,tab) 
{// on intervient seulement à partir du deuxième élément, 
 if (uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog == 0)
   { uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog++; // au premier passage on se contente d'incrémenter
    }
 else 	// sinon on construit     
  {nombre = & nombre_V; 
   if (tab_noeud.Taille() != nombre->nbnte)
	  { cout << "\n erreur de dimensionnement du tableau de noeud \n";
	   cout << " TriaSfe3_3D::TriaSfe3_3D (int num_mail,int num_mail,int num_id,const Tableau<Noeud *>& tab)\n";
	   Sortie (1); }
   ElemGeomC0* eleCentre=NULL,* eleEr=NULL,* eleS=NULL,* eleMas=NULL;
   if ( doCoSfe3 == NULL)  
      {eleCentre = new GeomTriangle (nombre->nbis,nombre->nbnce);
       eleEr = new GeomTriangle(nombre->nbisEr,nombre->nbnce);
       eleS = new GeomTriangle(nombre->nbiSur,nombre->nbnce);
       eleMas = new GeomTriangle(nombre->nbisMas,nombre->nbnce);
       };
   
   if (ParaGlob::Dimension() != 3) // cas d'une dimension autre que trois
      {cout << "\n erreur de dimension dans TriaSfe3_3D , dim = " << ParaGlob::Dimension()
              << "\n alors que l'on doit avoir  3 !! " << endl;
       delete eleCentre; delete eleEr; delete eleS; delete eleMas;
       Sortie (1);
      };        
     // calcul de doCoSfe3 egalement si c'est le premier passage
    { unefois = & uneFoisSfe3; // affectation du pointeur de la classe générique triangle
      bool sans_init_noeud = true;
      Epai* ptEpai=NULL; // pour passer en 3D ou niveau de la loi dans SfeMembt
      Donnee_specif donspec(ptEpai); // def de Donnee_specif sans ddl d'épaisseur stockée à l'élément
      int type_calcul_jacobien = 1; // facette plane
      doCoSfe3 = SfeMembT::Init(eleCentre,eleEr,eleS,eleMas,type_calcul_jacobien
                                ,donspec,sans_init_noeud);
      // comme il n'y a pas de lecture des noeuds il faut faire la
      // construction du tableau de ddl spécifique à l'élément  
      ConstTabDdl(); 
      unefois->nbelem_in_Prog++;
     } 
  };
};  

// Constructeur de copie
TriaSfe3_3D::TriaSfe3_3D (const TriaSfe3_3D& TriaM) :
 SfeMembT (TriaM)
// a priori si on utilise le constructeur de copie, donc il y a déjà un élément
// par contre a priori on ne doit pas faire une copie du premier élément 
{ if (uneFoisSfe3.nbelem_in_Prog == 1)
   { cout << "\n **** erreur pour l'element TriaSfe3_3D, le constructeur de copie ne doit pas etre utilise"
	       << " pour le premier element !! " << endl;
	  Sortie (1);
    }
 else 	    
	{if (ParaGlob::Dimension() != 3) // cas d'une dimension autre que trois
      {cout << "\n erreur de dimension dans TriaSfe3_3D , dim = " << ParaGlob::Dimension()
              << "\n alors que l'on doit avoir  3 !! " << endl;
       Sortie (1);
      };        
   unefois = & uneFoisSfe3; // affectation du pointeur de la classe générique 
   // ce qui est relatif à l'initialisation est déjà effectué dans elem_meca et SfeMembT
   unefois->nbelem_in_Prog++;
	};
};	

TriaSfe3_3D::~TriaSfe3_3D ()
// Destruction effectuee dans SfeMembT
{ if (unefois != NULL) 
    {unefois->nbelem_in_Prog--;
     Destruction();
     }
};
                         
// affichage dans la sortie transmise, des variables duales "nom"
// aux differents points d'integration
// dans le cas ou nom est vide, affichage de "toute" les variables
void TriaSfe3_3D::AfficheVarDual(ofstream& sort, Tableau<string>& nom)
  { // affichage de l'entête de l'element
    sort << "\n********************************************************************************************";
    sort << "\n Element TriaSfe3_3D (triangle SFE3_3D "<<nombre->nbie<<" pt d'integration dans l'epaisseur et "
	     << nombre->nbis <<" de surface) ";
    sort << "\n********************************************************************************************";
    // appel de la procedure de elem meca
    if (!(unefois->dualSortSfe) && (unefois->CalimpPrem))
        { VarDualSort(sort,nom,1,1);
          unefois->dualSortSfe += 1;
         } 
    else if ((unefois->dualSortSfe) && (unefois->CalimpPrem))       
         VarDualSort(sort,nom,3,11);
    else if (!(unefois->dualSortSfe) && (unefois->CalResPrem_tdt))       
        { VarDualSort(sort,nom,1,2);
          unefois->dualSortSfe += 1;
         }         
    else if ((unefois->dualSortSfe) && (unefois->CalResPrem_tdt))       
         VarDualSort(sort,nom,1,12);
      // sinon on ne fait rien     
  };