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Herezh_dev/herezh_pp/comportement/Hyper_elastique/Maheo_hyper.cc

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C++
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mise en place des sources d'Herezh, d'un makefile, et d'un readme pour l'installation d'un exécutable
2021-10-14 08:59:14 +02:00
// FICHIER : Maheo_hyper.cc
// CLASSE : Maheo_hyper
// 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) 1997-2021 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 "Debug.h"
# include <iostream>
using namespace std; //introduces namespace std
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include "Sortie.h"
#include "TypeConsTens.h"
#include "CharUtil.h"
#include "Maheo_hyper.h"
#include "MathUtil.h"
Maheo_hyper::Maheo_hyper () : // Constructeur par defaut
Hyper_W_gene_3D(MAHEO_HYPER,CAT_MECANIQUE,3)
,Qsig_rev(-ConstMath::trespetit)
, mu1_rev(-ConstMath::trespetit)
,mu2_rev(-ConstMath::trespetit)
,fact_regularisation(ConstMath::pasmalpetit)
,Qsig_rev_temperature(NULL),mu1_rev_temperature(NULL),mu2_rev_temperature(NULL)
,W_d(0.),W_v(0.)
,W_d_J1(0.),W_d_J2(0.),W_v_J3(0.),W_v_J3J3(0.)
,W_d_J1_2(0.),W_d_J1_J2(0.),W_d_J2_2(0.)
{ };
// Constructeur de copie
Maheo_hyper::Maheo_hyper (const Maheo_hyper& loi) :
Hyper_W_gene_3D(loi)
,Qsig_rev(loi.Qsig_rev)
, mu1_rev(loi.mu1_rev)
,mu2_rev(loi.mu2_rev)
,Qsig_rev_temperature(loi.Qsig_rev_temperature)
,mu1_rev_temperature(loi.mu1_rev_temperature)
,mu2_rev_temperature(loi.mu2_rev_temperature)
,fact_regularisation(loi.fact_regularisation)
,W_d(loi.W_d),W_v(loi.W_v)
,W_d_J1(loi.W_d_J1),W_d_J2(loi.W_d_J2),W_v_J3(loi.W_v_J3),W_v_J3J3(loi.W_v_J3J3)
,W_d_J1_2(loi.W_d_J1_2),W_d_J1_J2(loi.W_d_J1_J2),W_d_J2_2(loi.W_d_J2_2)
{// on regarde s'il s'agit de courbes locales ou de courbes globales
if (Qsig_rev_temperature != NULL)
if (Qsig_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
Qsig_rev_temperature = Courbe1D::New_Courbe1D(*(loi.Qsig_rev_temperature));
if (mu1_rev_temperature != NULL)
if (mu1_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
mu1_rev_temperature = Courbe1D::New_Courbe1D(*(loi.mu1_rev_temperature));
if (mu2_rev_temperature != NULL)
if (mu2_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
mu2_rev_temperature = Courbe1D::New_Courbe1D(*(loi.mu2_rev_temperature));
};
Maheo_hyper::~Maheo_hyper ()
// Destructeur
{ if (Qsig_rev_temperature != NULL)
if (Qsig_rev_temperature->NomCourbe() == "_") delete Qsig_rev_temperature;
if (mu1_rev_temperature != NULL)
if (mu1_rev_temperature->NomCourbe() == "_") delete mu1_rev_temperature;
if (mu2_rev_temperature != NULL)
if (mu2_rev_temperature->NomCourbe() == "_") delete mu2_rev_temperature;
};
// Lecture des donnees de la classe sur fichier
void Maheo_hyper::LectureDonneesParticulieres
(UtilLecture * entreePrinc,LesCourbes1D& lesCourbes1D
,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD)
{ string toto,nom;
// lecture de Qsig_rev
string mot_cle = "Qsig_rev=";
string nom_class_methode = "Maheo_hyper::LectureDonneesParticulieres";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// maintenant choix thermodépendant ou pas
if(strstr(entreePrinc->tablcar,"Qsig_rev_thermo_dependant_")!=0)
{ mot_cle = "Qsig_rev_thermo_dependant_";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// lecture de la loi d'évolution
Qsig_rev_temperature = Lecture_courbe(entreePrinc,lesCourbes1D);
}
else
*(entreePrinc->entree) >> Qsig_rev ;
// lecture de mu1_rev
mot_cle = "mu1_rev=";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// maintenant choix thermodépendant ou pas
if(strstr(entreePrinc->tablcar,"mu1_rev_temperature_")!=0)
{ mot_cle = "mu1_rev_temperature_";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// lecture de la loi d'évolution
Qsig_rev_temperature = Lecture_courbe(entreePrinc,lesCourbes1D);
}
else
*(entreePrinc->entree) >> mu1_rev;
// lecture de mu2_rev
mot_cle = "mu2_rev=";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// maintenant choix thermodépendant ou pas
if(strstr(entreePrinc->tablcar,"mu2_rev_temperature_")!=0)
{ mot_cle = "mu2_rev_temperature_";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
// lecture de la loi d'évolution
Qsig_rev_temperature = Lecture_courbe(entreePrinc,lesCourbes1D);
}
else
*(entreePrinc->entree) >> mu2_rev;
// cas avec une régularisation éventuelle
if (strstr(entreePrinc->tablcar,"avec_regularisation_")!=NULL)
{ mot_cle = "avec_regularisation_";
entreePrinc->Lecture_et_verif_mot_cle(nom_class_methode,mot_cle);
*(entreePrinc->entree) >> fact_regularisation;
};
// lecture de l'indication éventuelle du post traitement
string le_mot_cle = "sortie_post_";
entreePrinc->Lecture_un_parametre_int(0,nom_class_methode,0,1,le_mot_cle,sortie_post);
// --- appel au niveau de la classe mère
// ici il n'y a pas de type de déformation associé
// mais on prend la def standart d'almansi, pour les fonctions associées éventuelles
Loi_comp_abstraite::Lecture_type_deformation_et_niveau_commentaire
(*entreePrinc,lesFonctionsnD,true);
};
// affichage de la loi
void Maheo_hyper::Affiche() const
{ cout << " \n loi de comportement hyper elastique 3D Maheo_hyper \n";
if ( Qsig_rev_temperature != NULL) { cout << " Qsig_rev thermo dependant "
<< " courbe Qsig_rev=f(T): " << Qsig_rev_temperature->NomCourbe() <<" ";}
else { cout << " Qsig_rev= " << Qsig_rev << " ";};
if ( mu1_rev_temperature != NULL) { cout << " mu1_rev thermo dependant "
<< " courbe mu1_rev=f(T): " << mu1_rev_temperature->NomCourbe() <<" ";}
else { cout << " mu1_rev= " << mu1_rev << " ";};
if ( mu2_rev_temperature != NULL) { cout << " mu2_rev thermo dependant "
<< " courbe mu2_rev=f(T): " << mu2_rev_temperature->NomCourbe() <<" ";}
else { cout << " mu2_rev= " << mu2_rev << " ";};
// appel de la classe mère
Loi_comp_abstraite::Affiche_don_classe_abstraite();
};
// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
void Maheo_hyper::Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& entreePrinc)
{ ofstream & sort = *(entreePrinc.Commande_pointInfo()); // pour simplifier
cout << "\n definition standart (rep o) ou exemples exhaustifs (rep n'importe quoi) ? ";
string rep = "_";
// procédure de lecture avec prise en charge d'un retour chariot
rep = lect_return_defaut(true,"o");
sort << "\n# ----------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# |... loi de comportement hyper elastique 3D Maheo_hyper .. |"
<< "\n# ----------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n\n# exemple de definition de loi"
<< "\n Qsig_rev= 2 mu1_rev= 0.0167 mu2_rev= 0.45 "
<< "\n# .. fin de la definition de la loi Maheo_hyper \n" << endl;
if ((rep != "o") && (rep != "O" ) && (rep != "0") )
{ sort << "\n# "
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# il est possible de definir des parametres thermo-dependants (1 ou 2 ou 3 parametres)"
<< "\n# par exemple pour les trois parametres on ecrit: "
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# Qsig_rev= Qsig_rev_thermo_dependant_ courbe1 "
<< "\n# mu1_rev= mu1_rev_temperature_ courbe2 "
<< "\n# mu2_rev= mu2_rev_temperature_ courbe3 "
<< "\n# ou encore "
<< "\n# Qsig_rev= Qsig_rev_temperature_ courbe2 "
<< "\n# mu1_rev= 0.0167 mu2_rev= mu2_rev_temperature_ courbe4 "
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# noter qu'apres la definition de chaque courbe, on change de ligne, a l'inverse "
<< "\n# si la valeur du parametre est fixe, on poursuit sur la meme ligne. "
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# il est possible d'indiquer un facteur de regularisation qui permet d'eviter "
<< "\n# de potentiels problemes de NaN, de type division par 0 par exemple "
<< "\n# 1/a est remplace par 1/(a+fact_regularisation), par defaut fact_regularisation = 1.e-12 "
<< "\n# pour indiquer un facteur de regulation non nul on indique en dernier parametre "
<< "\n# le mot cle avec_regularisation_ suivi du facteur voulu "
<< "\n# ex: "
<< "\n# avec_regularisation_ 1.e-12 "
<< "\n# ce mot cle doit se situer avant le mot cle sortie_post_ "
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< "\n# il est possible de recuperer differentes grandeurs de travail par exemple "
<< "\n# l'intensite du potentiel, comme ces grandeurs sont calculees au moment de la resolution "
<< "\n# et ne sont pas stockees, il faut indiquer le mot cle sortie_post_ suivi de 1 (par defaut = 0) "
<< "\n# ensuite au moment de la constitution du .CVisu on aura acces aux grandeurs de travail "
<< "\n# ex: "
<< "\n# sortie_post_ 1 "
<< "\n# ce mot cle est le dernier des parametres specifiques de la loi il doit se situe "
<< "\n# a la fin de la derniere ligne de donnees "
<< "\n#"
<< "\n#------------------------------------------------------------------------------------"
<< endl;
};
// appel de la classe Hyper_W_gene_3D
Hyper_W_gene_3D::Info_commande_LoisDeComp_hyper3D(entreePrinc);
// appel de la classe mère
Loi_comp_abstraite::Info_commande_don_LoisDeComp(entreePrinc);
};
// test si la loi est complete
int Maheo_hyper::TestComplet()
{ int ret = LoiAbstraiteGeneral::TestComplet();
if ((Qsig_rev_temperature == NULL) && (Qsig_rev == (-ConstMath::trespetit)))
{ cout << " \n le coefficient Qsig_rev de la loi Maheo_hyper n'est pas defini pour la loi "
<< Nom_comp(id_comp)
<< '\n' << endl;
ret = 0;
};
if ((mu1_rev_temperature == NULL) && (mu1_rev == (-ConstMath::trespetit)))
{ cout << " \n le coefficient mu1_rev de la loi Maheo_hyper n'est pas defini pour la loi "
<< Nom_comp(id_comp)
<< '\n' << endl;
ret = 0;
};
if ((mu2_rev_temperature == NULL) && (mu2_rev == (-ConstMath::trespetit)))
{ cout << " \n le coefficient mu2_rev de la loi Maheo_hyper n'est pas defini pour la loi "
<< Nom_comp(id_comp)
<< '\n' << endl;
ret = 0;
};
//
if (ret == 0)
{this-> Affiche();
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 Maheo_hyper::Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD)
{ string nom; bool test;
if (cas == 1)
{ // Qsig_rev
ent >> nom >> test;
// vérification
#ifdef MISE_AU_POINT
if (nom != "Qsig_rev")
{ cout << "\n erreur en lecture du parametres Qsig_rev de la loi de mooney rivlin 3D"
<< " on devait lire Qsig_rev= avant le second parametre "
<< " et on a lue: " << nom << " "
<< "\n Maheo_hyper::Lecture_base_info_loi(..."
<< endl;
Sortie(1);
}
#endif
if (!test)
{ ent >> Qsig_rev;
if (Qsig_rev_temperature != NULL) {if (Qsig_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
delete Qsig_rev_temperature; Qsig_rev_temperature = NULL;};
}
else
{ ent >> nom; Qsig_rev_temperature = lesCourbes1D.Lecture_pour_base_info(ent,cas,Qsig_rev_temperature); };
// mu1_rev
ent >> nom >> test;
// vérification
#ifdef MISE_AU_POINT
if (nom != "mu1_rev")
{ cout << "\n erreur en lecture du parametres mu1_rev de la loi de mooney rivlin 3D"
<< " on devait lire mu1_rev= avant le second parametre "
<< " et on a lue: " << nom << " "
<< "\n Maheo_hyper::Lecture_base_info_loi(..."
<< endl;
Sortie(1);
}
#endif
if (!test)
{ ent >> mu1_rev;
if (mu1_rev_temperature != NULL) {if (mu1_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
delete mu1_rev_temperature; mu1_rev_temperature = NULL;};
}
else
{ ent >> nom; mu1_rev_temperature = lesCourbes1D.Lecture_pour_base_info(ent,cas,mu1_rev_temperature); };
// mu2_rev
ent >> nom >> test;
// vérification
#ifdef MISE_AU_POINT
if (nom != "mu2_rev")
{ cout << "\n erreur en lecture du parametres mu2_rev de la loi de mooney rivlin 3D"
<< " on devait lire mu2_rev= avant le second parametre "
<< " et on a lue: " << nom << " "
<< "\n Maheo_hyper::Lecture_base_info_loi(..."
<< endl;
Sortie(1);
}
#endif
if (!test)
{ ent >> mu2_rev;
if (mu2_rev_temperature != NULL) {if (mu2_rev_temperature->NomCourbe() == "_")
delete mu2_rev_temperature; mu2_rev_temperature = NULL;};
}
else
{ ent >> nom; mu2_rev_temperature = lesCourbes1D.Lecture_pour_base_info(ent,cas,mu2_rev_temperature); };
};
// appel de la classe 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 Maheo_hyper::Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas)
{ if (cas == 1)
{ // Qsig_rev
sort << " Qsig_rev= ";
if (Qsig_rev_temperature == NULL)
{ sort << false << " " << Qsig_rev << " ";}
else
{ sort << true << " fonction_Qsig_rev_temperature ";
LesCourbes1D::Ecriture_pour_base_info(sort,cas,Qsig_rev_temperature);
};
// mu1_rev
sort << " mu1_rev= ";
if (mu1_rev_temperature == NULL)
{ sort << false << " " << mu1_rev << " ";}
else
{ sort << true << " fonction_mu1_rev_temperature ";
LesCourbes1D::Ecriture_pour_base_info(sort,cas,mu1_rev_temperature);
};
// mu2_rev
sort << " mu2_rev= ";
if (mu2_rev_temperature == NULL)
{ sort << false << " " << mu2_rev << " ";}
else
{ sort << true << " fonction_mu2_rev_temperature ";
LesCourbes1D::Ecriture_pour_base_info(sort,cas,mu2_rev_temperature);
};
};
// appel de la classe mère
Loi_comp_abstraite::Ecriture_don_base_info(sort,cas);
};
// calcul d'un module d'young équivalent à la loi: pour l'instant à faire !!
double Maheo_hyper::Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * )
{// comme la loi n'a pas de partie volumique, le module d'Young équivalent est nul
return 0.;
};
// ========== codage des METHODES VIRTUELLES protegees:================
// calcul des contraintes a t+dt
void Maheo_hyper::Calcul_SigmaHH (TenseurHH& ,TenseurBB& ,DdlElement & tab_ddl,
TenseurBB & ,TenseurHH & ,BaseB& ,BaseH& ,TenseurBB & epsBB_,
TenseurBB & ,
TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_,
double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH_
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & ,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (epsBB_.Dimension() != 3)
{ cout << "\nErreur : la dimension devrait etre 3 !\n";
cout << " Maheo_hyper::Calcul_SigmaHH\n";
Sortie(1);
};
if (tab_ddl.NbDdl() != d_gijBB_.Taille())
{ cout << "\nErreur : le nb de ddl est != de la taille de d_gijBB_ !\n";
cout << " Maheo_hyper::Calcul_SigmaHH\n";
Sortie(1);
};
#endif
Tenseur3HH & sigHH = *((Tenseur3HH*) &sigHH_); // passage explicite en tenseur dim 3
// cas de la thermo dépendance, on calcul les grandeurs
if (Qsig_rev_temperature != NULL) Qsig_rev = Qsig_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu1_rev_temperature != NULL) mu1_rev = mu1_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu2_rev_temperature != NULL) mu2_rev = mu2_rev_temperature->Valeur(*temperature);
// calcul des invariants et de leurs variations premières (méthode de Hyper_W_gene_3D)
Invariants_et_var1(*(ex.gijBB_0),*(ex.gijHH_0),gijBB_,gijHH_,jacobien_0,jacobien);
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
Potentiel_et_var();
// stockage éventuel pour du post-traitement
if (sortie_post)
{ // récup du conteneur spécifique du point, pour sauvegarde éventuelle
SaveResulHyper_W_gene_3D & save_resulHyper_W = *((SaveResulHyper_W_gene_3D*) saveResul);
save_resulHyper_W.invP->potentiel= W_d + W_v;
};
// calcul du tenseur des contraintes: on tiend compte du fait que le potentiel ne dépend que de J1
sigHH = (W_d_J1/V) * d_J_r_epsBB_HH(1);
// sigHH = (W_d_J1/V) * d_J_r_epsBB_HH(1) + (W_d_J2/V) * d_J_r_epsBB_HH(2)
// + (W_v_J3/V) * d_J_r_epsBB_HH(3);
// calcul du module de compressibilité
module_compressibilite = 2. * W_v_J3; // ici 0
// pour le module de cisaillement, pour l'instant je ne fais rien !! à voir ***
module_cisaillement = 0.;
// traitement des énergies
energ.Inita(0.);
energ.ChangeEnergieElastique((W_d)/V);
// energ.ChangeEnergieElastique((W_d+W_v)/V);
LibereTenseur();
};
// calcul des contraintes a t+dt et de ses variations
void Maheo_hyper::Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH& ,TenseurBB& ,DdlElement & tab_ddl
,BaseB& ,TenseurBB & ,TenseurHH &
,BaseB& ,Tableau <BaseB> & ,BaseH& ,Tableau <BaseH> &
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB,TenseurBB &
,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt_
,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt
,Tableau <TenseurHH *>& ,double& jacobien_0,double& jacobien
,Vecteur& ,TenseurHH& sigHH_tdt,Tableau <TenseurHH *>& d_sigHH
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & ,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Impli& ex )
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (epsBB_tdt.Dimension() != 3)
{ cout << "\nErreur : la dimension devrait etre 3 !\n";
cout << " Maheo_hyper::Calcul_DsigmaHH_tdt\n";
Sortie(1);
};
if (tab_ddl.NbDdl() != d_gijBB_tdt.Taille())
{ cout << "\nErreur : le nb de ddl est != de la taille de d_gijBB_tdt !\n";
cout << " Maheo_hyper::Calcul_SDsigmaHH_tdt\n";
Sortie(1);
};
#endif
Tenseur3HH & sigHH = *((Tenseur3HH*) &sigHH_tdt); // passage en dim 3 explicite
Tenseur3HH & gijHH_tdt = *((Tenseur3HH*) &gijHH_tdt_); // passage en dim 3 explicite
// cas de la thermo dépendance, on calcul les grandeurs
if (Qsig_rev_temperature != NULL) Qsig_rev = Qsig_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu1_rev_temperature != NULL) mu1_rev = mu1_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu2_rev_temperature != NULL) mu2_rev = mu2_rev_temperature->Valeur(*temperature);
// calcul des invariants et de leurs variations premières et secondes
Invariants_et_var2(*(ex.gijBB_0),*(ex.gijHH_0),gijBB_tdt,gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien);
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières et secondes / aux invariants J_r
Potentiel_et_var2();
// stockage éventuel pour du post-traitement
if (sortie_post)
{ // récup du conteneur spécifique du point, pour sauvegarde éventuelle
SaveResulHyper_W_gene_3D & save_resulHyper_W = *((SaveResulHyper_W_gene_3D*) saveResul);
save_resulHyper_W.invP->potentiel= W_d + W_v;
};
// calcul du tenseur des contraintes: on tiend compte du fait que le potentiel ne dépend que de J1
double unSurV=1./V;
sigHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1);
// sigHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1) + (W_d_J2*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(2)
// + (W_v_J3*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(3);
// cout << "\n sigHH " << sigHH
// << "\n d_J_r_epsBB_HH1 " << d_J_r_epsBB_HH(1)
// << "\n d_J_r_epsBB_HH2 " << d_J_r_epsBB_HH(2)
// << "\n d_J_r_epsBB_HH3 " << d_J_r_epsBB_HH(3)
// << "\n (W_d_J1*unSurV) " << (W_d_J1*unSurV)
// << " (W_d_J2*unSurV) " << (W_d_J2*unSurV)
// << " (W_d_J3*unSurV) " << (W_v_J3*unSurV);
// calcul de la variation seconde du potentiel par rapport à epsij epskl
// on tiend compte du fait que le potentiel ne dépend que de J1
Tenseur3HHHH d2W_d2epsHHHH
= // tout d'abord les dérivées secondes du potentiel déviatoire
W_d_J1_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(1))
// puis les dérivées premières du potentiel déviatoire
+ W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH;
// = // tout d'abord les dérivées secondes du potentiel déviatoire
// W_d_J1_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(1))
// + W_d_J1_J2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(2))
// + W_d_J2_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(2),d_J_r_epsBB_HH(2))
// // puis les dérivées premières du potentiel déviatoire
// + W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH + W_d_J2 * d_J_2_eps2BB_HHHH
// // enfin les dérivées seconde et première du potentiel sphérique
// + W_v_J3 * d_J_3_eps2BB_HHHH
// + W_v_J3J3 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(3),d_J_r_epsBB_HH(3));
// calcul de la variation du tenseur des contraintes par rapports aux déformations
// on tient compte du fait que V*sigHH = d W/ d epsij
Tenseur3HH interHH = -sigHH ; //* (-0.5*unSurV*unSurV);
// Tenseur3HHHH dSigdepsHHHH(1,interHH,d_J_r_epsBB_HH(3));
Tenseur3HHHH dSigdepsHHHH(1,interHH,gijHH_tdt);
// dSigdepsHHHH += (unSurV) * d2W_d2epsHHHH;
Tenseur3HHHH interHHHH((unSurV) * d2W_d2epsHHHH); // cas des tenseurs généraux
dSigdepsHHHH += interHHHH; // cas des tenseurs généraux
//---------------------------------------------------------------------------------
// vérif numérique de l'opérateur tangent
// Cal_dsigma_deps_num (*(ex.gijBB_0),*(ex.gijHH_0),gijBB_tdt,gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien,dSigdepsHHHH);
//---------------------------------------------------------------------------------
// calcul des variations / aux ddl
int nbddl = d_gijBB_tdt.Taille();
for (int i = 1; i<= nbddl; i++)
{ // on fait uniquement une égalité d'adresse et de ne pas utiliser
// le constructeur d'ou la profusion d'* et de ()
Tenseur3HH & dsigHH = *((Tenseur3HH*) (d_sigHH(i))); // passage en dim 3
const Tenseur3BB & depsBB = *((Tenseur3BB *) (d_epsBB(i))); // "
dsigHH = dSigdepsHHHH && depsBB;
};
// calcul du module de compressibilité
module_compressibilite = 2. * W_v_J3;// ici 0
// pour le module de cisaillement, pour l'instant je ne fais rien !! à voir ***
module_cisaillement = 0.;
// traitement des énergies
energ.Inita(0.);
energ.ChangeEnergieElastique((W_d+W_v)/V);
LibereTenseur();
LibereTenseurQ();
};
// 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 Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & ,TenseurBB&
,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB &, double& jacobien_0,double& jacobien
,TenseurHH& sigHH_tdt,TenseurHHHH& d_sigma_deps_
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & ,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Umat_cont& ex )
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (epsBB_tdt.Dimension() != 3)
{ cout << "\nErreur : la dimension devrait etre 3 !\n";
cout << " Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps\n";
Sortie(1);
};
#endif
Tenseur3HH & sigHH = *((Tenseur3HH*) &sigHH_tdt); // // passage en dim 3 explicite
Tenseur3HH & gijHH_tdt = *((Tenseur3HH*) ex.gijHH_tdt); // passage en dim 3 explicite
// cas de la thermo dépendance, on calcul les grandeurs
if (Qsig_rev_temperature != NULL) Qsig_rev = Qsig_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu1_rev_temperature != NULL) mu1_rev = mu1_rev_temperature->Valeur(*temperature);
if (mu2_rev_temperature != NULL) mu2_rev = mu2_rev_temperature->Valeur(*temperature);
// calcul des invariants et de leurs variations premières et secondes
Invariants_et_var2(*(ex.gijBB_0),*(ex.gijHH_0),*(ex.gijBB_tdt),gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien);
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières et secondes / aux invariants J_r
Potentiel_et_var2();
// stockage éventuel pour du post-traitement
if (sortie_post)
{ // récup du conteneur spécifique du point, pour sauvegarde éventuelle
SaveResulHyper_W_gene_3D & save_resulHyper_W = *((SaveResulHyper_W_gene_3D*) saveResul);
save_resulHyper_W.invP->potentiel= W_d + W_v;
};
// calcul du tenseur des contraintes, on travaille ici dans le repère matériel finale correspondant
// aux coordonnées initiales X_(0)^a, on obtient donc un tenseur dans la base naturelle finale
double unSurV=1./V;
// on tiend compte du fait que le potentiel ne dépend que de J1
Tenseur3HH sig_localeHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1);
// Tenseur3HH sig_localeHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1) + (W_d_J2*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(2)
// + (W_v_J3*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(3);
// passage éventuelle dans la base I_a
if (en_base_orthonormee)
{sig_localeHH.BaseAbsolue(sigHH,*(ex.giB_tdt));}
else {sigHH = sig_localeHH;}; // sinon la base locale est la bonne
// calcul de la variation seconde du potentiel par rapport à epsij epskl
// on tiend compte du fait que le potentiel ne dépend que de J1
Tenseur3HHHH d2W_d2epsHHHH
= // tout d'abord les dérivées secondes du potentiel déviatoire
W_d_J1_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(1))
// puis les dérivées premières du potentiel déviatoire
+ W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH;
// = // tout d'abord les dérivées secondes du potentiel déviatoire
// W_d_J1_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(1))
// + W_d_J1_J2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(1),d_J_r_epsBB_HH(2))
// + W_d_J2_2 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(2),d_J_r_epsBB_HH(2))
// // puis les dérivées premières du potentiel déviatoire
// + W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH + W_d_J2 * d_J_2_eps2BB_HHHH
// // enfin les dérivées seconde et première du potentiel sphérique
// + W_v_J3 * d_J_3_eps2BB_HHHH
// + W_v_J3J3 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(3),d_J_r_epsBB_HH(3));
// calcul de la variation du tenseur des contraintes par rapports aux déformations
// on tient compte du fait que V*sigHH = d W/ d epsij
Tenseur3HH interHH = -sig_localeHH ; //* (-0.5*unSurV*unSurV);
// calcul de la variation du tenseur des contraintes par rapports aux déformations
// on tient compte du fait que V*sigHH = d W/ d epsij
Tenseur3HHHH dSigdepsHHHH(1,interHH,gijHH_tdt);
// dSigdepsHHHH += (unSurV) * d2W_d2epsHHHH;
Tenseur3HHHH interHHHH((unSurV) * d2W_d2epsHHHH); // cas des tenseurs généraux
dSigdepsHHHH += interHHHH; // cas des tenseurs généraux
// transfert des informations: on pas d'un tenseur de 81 composantes à 36
// avec des symétries par rapport aux deux premiers indices et par rapport aux deux derniers
/// Tenseur3HHHH d_sigma_depsHHHH; d_sigma_depsHHHH.TransfertDunTenseurGeneral(dSigdepsHHHH.Symetrise1et2_3et4());
// calcul de la première partie de l'opérateur tangent (correspond au changement de repère
// gi_tdt -> Ia de l'opérateur calculer précédemment
Tenseur3HHHH & d_sigma_depsFinHHHH = *((Tenseur3HHHH*) &d_sigma_deps_); // pour accés directe
// passage éventuelle dans la base I_a
if (en_base_orthonormee)
{dSigdepsHHHH.ChangeBase(d_sigma_depsFinHHHH,*(ex.giB_tdt));}
else
{d_sigma_depsFinHHHH = dSigdepsHHHH;};
// traitement des énergies
energ.Inita(0.);
energ.ChangeEnergieElastique((W_d)/V);
// energ.ChangeEnergieElastique((W_d+W_v)/V);
LibereTenseur();
LibereTenseurQ();
};
//---------------------- méthodes privées -------------------------------
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
void Maheo_hyper::Potentiel_et_var()
{ // calcul de grandeurs intermédiaires
#ifdef MISE_AU_POINT
if ((J_r(1)-3.) < 0.)
{ cout << "\nErreur : (J_r(1)-3.)= "<<(J_r(1)-3.) <<" est < 0. !"
<< " ce n'est pas possible avec les formules actuelles ";
cout << "\n Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps\n";
Sortie(1);
};
if ((mu1_rev/Qsig_rev) < 0.)
{ cout << "\nErreur : mu1_rev/Qsig_rev= "<<mu1_rev/Qsig_rev <<" est < 0. !"
<< " ce n'est pas possible avec les formules actuelles ";
cout << "\n Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps\n";
Sortie(1);
};
#endif
double J_r1moins3 = DabsMaX(J_r(1)-3.,0.); // aux arondis près on peut avoir un pb de 0.
double racineIBmoins3 = sqrt(J_r1moins3);
double mu1SurQsigfoisracineIBmoins3 = mu1_rev/Qsig_rev*racineIBmoins3;
double tanh_mu1Sur_etc = tanh(mu1SurQsigfoisracineIBmoins3);
// le potentiel
W_d= Qsig_rev*Qsig_rev*log(cosh(mu1SurQsigfoisracineIBmoins3))+mu2_rev*J_r1moins3;
// variation / J1
W_d_J1 = Qsig_rev/(2.*(fact_regularisation+racineIBmoins3))
* tanh_mu1Sur_etc + mu2_rev ;
// variation / J2
W_d_J2 = 0.;
// et / à V et J3
W_v = 0.; // potentiel volumique
W_v_J3 = 0.; // variation / J3
};
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières et secondes / aux invariants J_r
void Maheo_hyper::Potentiel_et_var2()
{ // calcul de grandeurs intermédiaires
#ifdef MISE_AU_POINT
if ((J_r(1)-3.) < -ConstMath::petit)
{ cout << "\nErreur : (J_r(1)-3.)= "<<(J_r(1)-3.) <<" est < 0. !"
<< " ce n'est pas possible avec les formules actuelles ";
cout << "\n Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps\n";
Sortie(1);
};
if ((mu1_rev/Qsig_rev) < -ConstMath::petit)
{ cout << "\nErreur : mu1_rev/Qsig_rev= "<<mu1_rev/Qsig_rev <<" est < 0. !"
<< " ce n'est pas possible avec les formules actuelles ";
cout << "\n Maheo_hyper::Calcul_dsigma_deps\n";
Sortie(1);
};
#endif
double J_r1moins3 = DabsMaX(J_r(1)-3.,0.); // aux arondis près on peut avoir un pb de 0.
double racineIBmoins3 = sqrt(J_r1moins3);
double mu1SurQsigfoisracineIBmoins3 = mu1_rev * racineIBmoins3 /Qsig_rev;
double tanh_mu1Sur_etc = tanh(mu1SurQsigfoisracineIBmoins3);
// le potentiel
W_d= Qsig_rev*Qsig_rev*log(cosh(mu1SurQsigfoisracineIBmoins3))+mu2_rev*J_r1moins3;
// variation / J1
W_d_J1 = Qsig_rev/(2.*(fact_regularisation+racineIBmoins3))
* tanh_mu1Sur_etc + mu2_rev ;
// variation seconde / J1
W_d_J1_2 = -Qsig_rev*0.25*exp(-1.5*log(J_r1moins3+fact_regularisation))*tanh_mu1Sur_etc
+ mu1_rev * 0.25 / (fact_regularisation+J_r1moins3) * (1.-tanh_mu1Sur_etc * tanh_mu1Sur_etc);
W_d_J2 = 0.; // variation / J2
W_d_J1_J2 = W_d_J2_2 = 0.; // dérivées secondes
// et / à V et J3
W_v = 0.; // potentiel volumique
W_v_J3 = 0.; // variation / J3
W_v_J3J3 = 0.; // et der seconde
// cout << "\n Jr= " << J_r(1) << " " << J_r(2) << " " << J_r(3) << " pot " << W_d << " " << W_v ;
};
// calcul de la dérivée numérique de la contrainte
void Maheo_hyper::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)
{ const Tenseur3BB & gijBB_0 = *((Tenseur3BB*) &gijBB_0_); // passage en dim 3 explicit
const Tenseur3BB & gijBB_tdt = *((Tenseur3BB*) &gijBB_tdt_); // "
const Tenseur3HH & gijHH_0 = *((Tenseur3HH*) &gijHH_0_); // "
const Tenseur3HH & gijHH_tdt = *((Tenseur3HH*) &gijHH_tdt_); // "
Tenseur3BB gijBBtdt_N; // tenseur modifié
Tenseur3HH gijHHtdt_N; // idem_0
double delta = ConstMath::unpeupetit*10.;
double unSurDelta = 1./delta;
// cas des contraintes et de ses variations analytiques
// Tenseur3HHHH dSigdepsHHHH; // le tenseur contenant les dérivées analytiques
Tenseur3HH SigmaHH_deb;
Cal_sigmaEtDer_pour_num(gijBB_0_,gijHH_0_,gijBB_tdt_,gijHH_tdt_
,jacobien_0,jacobien,SigmaHH_deb,dSigdepsHHHH);
// dimensionnement pour la matrice numérique
Tenseur3HHHH dSigdepsHHHH_num;
// on va boucler sur les composantes de gijBB
for (int i=1;i<=3;i++)
for (int j=1;j<=3;j++)
{ gijBBtdt_N = gijBB_tdt;
gijBBtdt_N.Coor(i,j) += delta;
// en fait dans l'opération précédente on a modifier les termes (i,j) et (j,i)
// car le tenseur est symétrique
// on a donc en variation numérique la somme des deux dérivées
// on définit un coeff multiplicatif qui vaut 1 ou 0.5
double coef=1.; if (i != j) coef = 0.5;
gijHHtdt_N = gijBBtdt_N.Inverse();
double jacobien_N=sqrt(gijBBtdt_N.Det());
// cas des contraintes
Tenseur3HH SigmaHH_N;
Cal_sigma_pour_num(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &) gijBBtdt_N,(const TenseurHH &) gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N,SigmaHH_N);
// calcul des dérivées numériques et comparaisons
for (int k=1;k<=3;k++)
for (int l=1;l<=3;l++)
{ //
double derSigNum = coef * 2.*(SigmaHH_N(k,l) - SigmaHH_deb(k,l) )*unSurDelta;
dSigdepsHHHH_num.Change(k,l,i,j,derSigNum);
double derSigAna = dSigdepsHHHH(k,l,i,j);//0.5*(dSigdepsHHHH(k,l,i,j) + dSigdepsHHHH(k,l,j,i));
bool erreur = false;
if (diffpourcent(derSigNum,derSigAna,MaX(Dabs(derSigNum),Dabs(derSigAna)),0.1))
if (MaX(Dabs(derSigNum),Dabs(derSigAna)) > 200.)
{if (MiN(Dabs(derSigNum),Dabs(derSigAna)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(derSigNum),Dabs(derSigAna)) > 50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
// erreur = false; // a virer
if (erreur)
{
// calcul des dérivées d'éléments intermédiaires pour voir
//
cout << "\n erreur dans le calcul analytique de l'operateur tangent "
<< "\n derSigNum= " << derSigNum << " derSigAna= " << derSigAna
<< " klij= " << k << " " << l << " " << i << " " << j
<< " SigmaHH_N(k,l)= " << SigmaHH_N(k,l);
cout << "\n Maheo_hyper::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
// --- pour le débug ----
// calcul des invariants et de leurs variations premières en numérique
Invariants_et_var1_deb(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &) gijBBtdt_N,(const TenseurHH &) gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N);
// calcul des invariants et de leurs variations premières et secondes
Invariants_et_var2_deb(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &) gijBBtdt_N,(const TenseurHH &) gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N);
string toto;
toto= lect_chaine();
};
};
};
// passage des dérivées numériques aux dérivées finales
dSigdepsHHHH= dSigdepsHHHH_num;
};
// calcul de la contrainte avec le minimum de variable de passage, utilisé pour le numérique
void Maheo_hyper::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_)
{
Tenseur3HH & sigHH = *((Tenseur3HH*) &sigHH_); // passage en dim 3 explicite
// calcul des invariants et de leurs variations premières (méthode de Hyper_W_gene_3D)
// Invariants_et_var1(gijBB_0,gijHH_0,gijBB_tdt,gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien);
// pour vérif on appelle var2, mais c'est à virer
Invariants_et_var1(gijBB_0,gijHH_0,gijBB_tdt,gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien);
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
Potentiel_et_var();
// calcul du tenseur des contraintes
sigHH = (W_d_J1/V) * d_J_r_epsBB_HH(1);
// sigHH = (W_d_J1/V) * d_J_r_epsBB_HH(1) + (W_d_J2/V) * d_J_r_epsBB_HH(2)
// + (W_v_J3/V) * d_J_r_epsBB_HH(3);
};
// idem avec la variation
void Maheo_hyper::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)
{
Tenseur3HH & sigHH = *((Tenseur3HH*) &sigHH_); // passage en dim 3 explicite
// calcul des invariants et de leurs variations premières et seconde (méthode de Hyper_W_gene_3D)
Invariants_et_var2(gijBB_0,gijHH_0,gijBB_tdt,gijHH_tdt,jacobien_0,jacobien);
// calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
Potentiel_et_var2();
// calcul du tenseur des contraintes
double unSurV=1./V;
sigHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1);
// sigHH = (W_d_J1*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(1) + (W_d_J2*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(2)
// + (W_v_J3*unSurV) * d_J_r_epsBB_HH(3);
// calcul de la variation seconde du potentiel par rapport à epsij epskl
Tenseur3HHHH d2W_d2epsHHHH
= W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH;
// = W_d_J1 * d_J_1_eps2BB_HHHH + W_d_J2 * d_J_2_eps2BB_HHHH
// + W_v_J3 * d_J_3_eps2BB_HHHH
// + W_v_J3J3 * Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_J_r_epsBB_HH(3),d_J_r_epsBB_HH(3));
// cout << "\n d2W_d2epsHHHH(1,1,1,1)= " << d2W_d2epsHHHH(1,1,1,1);
// calcul de la variation du tenseur des contraintes par rapports aux déformations
// on tient compte du fait que V*sigHH = d W/ d epsij
Tenseur3HH interHH = -sigHH ; //* (-0.5*unSurV*unSurV);
Tenseur3HHHH d_igdepsHHHH(1,interHH,gijHH_tdt);
d_igdepsHHHH += (unSurV) * d2W_d2epsHHHH;
dSigdepsHHHH = d_igdepsHHHH;
};
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