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Herezh_dev/comportement/Hyper_elastique/Hyper_W_gene_3D.cc

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C++
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ajout des lois de comportement
2021-09-23 11:21:15 +02:00
// FICHIER : Hyper_W_gene_3D.cc
// CLASSE : Hyper_W_gene_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.
//
// 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 "Hyper_W_gene_3D.h"
//#include "Debug.h"
# include <iostream>
using namespace std; //introduces namespace std
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include "Sortie.h"
#include "TypeConsTens.h"
#include "ParaGlob.h"
#include "Enum_TypeQuelconque.h"
#include "TypeQuelconqueParticulier.h"
#include "CharUtil.h"
// CONSTRUCTEURS :
// ---------- classe de stockage des grandeurs spécifiques pour la loi ---------
// constructeur par défaut
Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D() :
invP(NULL),invP_t(NULL)
{ };
// avec init ou pas
Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D(int sortie_post) :
invP(new Invariantpost3D()),invP_t(new Invariantpost3D())
{ };
// constructeur de copie
Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D(const SaveResulHyper_W_gene_3D& sav):
invP(NULL),invP_t(NULL)
{ if (sav.invP != NULL)
{invP = new Invariantpost3D(*(sav.invP));
invP_t = new Invariantpost3D(*(sav.invP_t));
};
};
// destructeur
Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::~SaveResulHyper_W_gene_3D()
{ if (invP != NULL)
{ delete invP;
delete invP_t;
};
};
// affectation
Loi_comp_abstraite::SaveResul & Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::operator = ( const Loi_comp_abstraite::SaveResul & a)
{ Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D& sav = *((Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D*) &a);
if (sav.invP != NULL)
{ if (invP == NULL)
{invP = new Invariantpost3D(*(sav.invP));
invP_t = new Invariantpost3D(*(sav.invP_t));
}
else
{ *invP = (*(sav.invP)); *invP_t = (*(sav.invP_t));
};
}
else
// sinon cela veut dire que invP et invP_t ne doivent pas être affecté
{ if (invP != NULL)
{delete invP;invP=NULL;
delete invP_t;invP_t=NULL;
};
};
return *this;
};
//------- lecture écriture dans base info -------
// cas donne le niveau de la récupération
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::Lecture_base_info (ifstream& ent,const int )
{ string toto; int presence=0;
ent >> toto >> presence;
#ifdef MISE_AU_POINT
if (toto != "dat_sp_hyperelas:")
{ cout << "\n erreur dans la lecture des donnees specifiques hyperelastiques, on ne trouve pas le mot cle: dat_sp_hyperelas: "
<< "\n Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::Lecture_base_info (... ";
Sortie(1);
}
#endif
if (presence == 1)
{if (invP == NULL)
{invP = new Invariantpost3D();
invP_t = new Invariantpost3D();
};
// lecture
ent >> (*invP); (*invP_t)= (*invP); //toto >> invP->V >> toto >> invP->Qeps >> toto >> invP->cos3phi;
}
else
{ if (invP != NULL)
{ delete invP;invP=NULL;
delete invP_t;invP_t=NULL;
};
};
};
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables
//(supposées comme telles)
void Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int )
{ sort << "\n dat_sp_hyperelas: ";
if (invP != NULL)
{ sort << " 1 " << (*invP); }// V= " << invP->V << " Qeps= "<< invP->Qeps << " cos3phi= "<< invP->cos3phi << " "; }// V,Qeps,cos3phi;
else { sort << " 0 ";};
};
// affichage à l'écran des infos
void Hyper_W_gene_3D::SaveResulHyper_W_gene_3D::Affiche() const
{ cout << "\n data specifiques hyperelastiques : " ;
if (invP != NULL)
{ cout << (*invP); } //" V= " << invP->V << " Qeps= "<< invP->Qeps << " cos3phi= "<< invP->cos3phi << " ";}
else
{ cout << " aucun data sauvegarde "; };
};
// ---------- classe HyperD ---------
// Constructeur par defaut
Hyper_W_gene_3D::Hyper_W_gene_3D ():
Loi_comp_abstraite()
,I_B(0.),I_BB(0.),II_B(0.),III_B(0.)
,sortie_post(0)
// I_B(0.),I_BB(0.),I_BBB(0.),II_B(0.),III_B(0.)
,J_r(3)
,d_I_B_epsBB_HH(),d_II_B_epsBB_HH(),d_III_B_epsBB_HH()
,d_J_r_epsBB_HH(3)
// ,d_I_B_eps2BB_HHHH(),d_II_B_eps2BB_HHHH(),d_III_B_eps2BB_HHHH()
,d_J_1_eps2BB_HHHH(),d_J_2_eps2BB_HHHH(),d_J_3_eps2BB_HHHH()
,V(0.),BB_HH(),BB_HB()
,IxI_HHHH(),IxbarreI_HHHH(),IxB_HHHH(),BxI_HHHH()
{
};
// Constructeur utile si l'identificateur du nom de la loi
// de comportement et la dimension sont connus
// vit_def indique si oui ou non la loi utilise la vitesse de déformation
Hyper_W_gene_3D::Hyper_W_gene_3D (Enum_comp id_compor,Enum_categorie_loi_comp categorie_comp
,int dimension,bool vit_def):
Loi_comp_abstraite(id_compor,categorie_comp,dimension,vit_def)
,I_B(0.),I_BB(0.),II_B(0.),III_B(0.)
,sortie_post(0)
// I_B(0.),I_BB(0.),I_BBB(0.),II_B(0.),III_B(0.)
,J_r(3)
,d_I_B_epsBB_HH(),d_II_B_epsBB_HH(),d_III_B_epsBB_HH()
,d_J_r_epsBB_HH(3)
// ,d_I_B_eps2BB_HHHH(),d_II_B_eps2BB_HHHH(),d_III_B_eps2BB_HHHH()
,d_J_1_eps2BB_HHHH(),d_J_2_eps2BB_HHHH(),d_J_3_eps2BB_HHHH()
,V(0.),BB_HH(),BB_HB()
,IxI_HHHH(),IxbarreI_HHHH(),IxB_HHHH(),BxI_HHHH()
{
};
// Constructeur de copie
Hyper_W_gene_3D::Hyper_W_gene_3D (const Hyper_W_gene_3D& loi):
Loi_comp_abstraite(loi)
,I_B(loi.I_B),I_BB(loi.I_BB),II_B(II_B),III_B(III_B)
// I_B(loi.I_B),I_BB(loi.I_BB),I_BBB(loi.I_BBB),II_B(II_B),III_B(III_B)
,J_r(loi.J_r)
,d_I_B_epsBB_HH(loi.d_I_B_epsBB_HH),d_II_B_epsBB_HH(loi.d_II_B_epsBB_HH)
// ,d_III_B_epsBB_HH(loi.d_III_B_epsBB_HH)
,d_J_r_epsBB_HH(loi.d_J_r_epsBB_HH)
// ,d_I_B_eps2BB_HHHH(loi.d_I_B_eps2BB_HHHH)
,d_J_1_eps2BB_HHHH(loi.d_J_1_eps2BB_HHHH)
,d_J_2_eps2BB_HHHH(loi.d_J_2_eps2BB_HHHH)
,d_J_3_eps2BB_HHHH(loi.d_J_3_eps2BB_HHHH)
// ,d_II_B_eps2BB_HHHH(loi.d_II_B_eps2BB_HHHH)
// ,d_III_B_eps2BB_HHHH(loi.d_III_B_eps2BB_HHHH)
,V(loi.V),BB_HH(loi.BB_HH),BB_HB(loi.BB_HB)
,IxI_HHHH(),IxbarreI_HHHH(),IxB_HHHH(),BxI_HHHH()
,sortie_post(loi.sortie_post)
{
};
// DESTRUCTEUR :
Hyper_W_gene_3D::~Hyper_W_gene_3D ()
{
};
// récupération des grandeurs particulière (hors ddl )
// correspondant à liTQ
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
void Hyper_W_gene_3D::Grandeur_particuliere
(bool ,List_io<TypeQuelconque>& liTQ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * saveDon,list<int>& decal) const
{ // ici on est en 3D et les grandeurs sont par principe en absolue, donc la variable absolue ne sert pas
// on passe en revue la liste
List_io<TypeQuelconque>::iterator itq,itqfin=liTQ.end();
list<int>::iterator idecal=decal.begin();
for (itq=liTQ.begin();itq!=itqfin;itq++,idecal++)
{TypeQuelconque& tipParticu = (*itq); // pour simplifier
if (tipParticu.EnuTypeQuelconque().Nom_vide()) // veut dire que c'est un enum pur
switch (tipParticu.EnuTypeQuelconque().EnumTQ())
{ case POTENTIEL:
{ SaveResulHyper_W_gene_3D & save_resul = *((SaveResulHyper_W_gene_3D*) saveDon);
Tab_Grandeur_scalaire_double& tyTQ= *((Tab_Grandeur_scalaire_double*) (*itq).Grandeur_pointee()); // pour simplifier
if (sortie_post)
tyTQ(1+(*idecal)) = (save_resul.invP)->potentiel;
else
tyTQ(1+(*idecal)) = 0.;
(*idecal)++; break;
}
default: ;// on ne fait rien
};
};
};
// récupération et création de la liste de tous les grandeurs particulières
// ces grandeurs sont ajoutées à la liste passées en paramètres
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
void Hyper_W_gene_3D::ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& liTQ) const
{// ici on est en 3D et les grandeurs sont par principe en absolue, donc la variable absolue ne sert pas
Tableau <double> tab_1(1);
Tab_Grandeur_scalaire_double grand_courant(tab_1);
// on ne propose des grandeurs que si elles ont été stockée
// non car le choix est un choix global, par contre les valeurs ne seront différentes de 0 que si sortie_post
// est activé !!
// if (sortie_post)
{ // def d'un type quelconque représentatif à chaque grandeur
// a priori ces grandeurs sont défini aux points d'intégration identique à la contrainte par exemple
// enu_ddl_type_pt est définit dans la loi Abtraite générale
// on n'ajoute que si sortie_post est vraie, sinon aucune grandeur n'est sauvegardé, donc on ne peut
// plus y accèder
//on regarde si ce type d'info existe déjà: si oui on augmente la taille du tableau, si non on crée
// cas du potentiel
{List_io<TypeQuelconque>::iterator itq,itqfin=liTQ.end(); bool nexistePas = true;
for (itq=liTQ.begin();itq!=itqfin;itq++)
if ((*itq).EnuTypeQuelconque() == POTENTIEL)
{ Tab_Grandeur_scalaire_double& tyTQ= *((Tab_Grandeur_scalaire_double*) (*itq).Grandeur_pointee()); // pour simplifier
int taille = tyTQ.Taille()+1;
tyTQ.Change_taille(taille); nexistePas = false;
};
if (nexistePas)
{TypeQuelconque typQ1(POTENTIEL,enu_ddl_type_pt,grand_courant);
liTQ.push_back(typQ1);
};
};
};
};
// --------------- méthodes internes -------------
// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
void Hyper_W_gene_3D::Info_commande_LoisDeComp_hyper3D(UtilLecture& entreePrinc)
{ ofstream & sort = *(entreePrinc.Commande_pointInfo()); // pour simplifier
sort << "\n# il est egalement possible de stocker et donc de recuperer en post-traitement, differentes grandeurs "
<< "\n# specifiquement utilises : ici la valeur du potentiel ,"
<< "\n# pour cela sur la derniere ligne des donnees de la loi il "
<< "\n# faut la presence du mot cle: sortie_post_ suivi de 1, par defaut sa valeur est 0 "
<< "\n# ex: sortie_post_ 1 ";
};
// calcul des invariants et de leurs variations premières
void Hyper_W_gene_3D::InvariantsEtVar1(const TenseurBB & gijBB_0_,const TenseurHH & gijHH_0_
,const TenseurBB & gijBB_tdt_,const TenseurHH & gijHH_tdt_
,const double& jacobien_0,const double& jacobien)
{ 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_); // "
// tout d'abord on définit deux tenseurs qui nous seront utiles par la suite
const Tenseur3HH & B_HH = gijHH_0; // le tenseur B
B_HB = B_HH * gijBB_tdt; // le tenseur B en mixte
BB_HB = B_HB * B_HB;
BB_HH = BB_HB * gijHH_tdt; // le tenseur B . B en deux fois contra
// BB_HH = B_HB * B_HH ;
// calcul des trois invariants traces primaires de B
I_B= B_HB.Trace(); //gijBB_tdt && B_HH ; //gijHH_0;
I_BB= BB_HB.Trace(); //gijBB_tdt && BB_HH; //((gijBB_tdt * gijHH_0) * gijBB_tdt) && gijHH_0;
// I_BBB= gijBB_tdt && ((BB_HH * gijBB_tdt) * B_HH); // ((((gijBB_tdt * gijHH_0) * gijBB_tdt) * gijHH_0) * gijBB_tdt) && gijHH_0;
// calcul des trois invariants en I de B: I_B, II_B, III_B
II_B=0.5*(I_B*I_B-I_BB);
const double untiers=1./3.;
// III_B=untiers*I_BBB - 0.5*I_B*I_BB + I_B*I_B*I_B/6;
V= jacobien/jacobien_0; // variation relative de volume
III_B=V*V; // calcul plus rapide que le précédent
// calcul des trois invariants en J
if (III_B <= ConstMath::petit)
{ if (ParaGlob::NiveauImpression() >= 1)
cout << "\n **** erreur, le volume final sur volume initial est quasi-nulle ! III_B=" << (III_B)
<< " on limite (V**(2)) a : " << ConstMath::petit;
if (ParaGlob::NiveauImpression() >= 5)
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Invariants_et_var1( ";
III_B = ConstMath::petit;
};
// variables intermédiaires
J3_puiss_untiers=pow(III_B,untiers);
unSurJ3_puissuntiers=1./J3_puiss_untiers;
unSurJ3_puissuntiers2=unSurJ3_puissuntiers*unSurJ3_puissuntiers;
unSurJ3_puissuntiers4=unSurJ3_puissuntiers2*unSurJ3_puissuntiers2;
// les J
J_r(1)= I_B*unSurJ3_puissuntiers;
J_r(2)=II_B*unSurJ3_puissuntiers2;
J_r(3)=III_B;
// V = sqrt(III_B); // autre calcul de la variation relative de volume
// calcul des variations premières des I_r par rapports aux composantes epsBB d'Almansi
// ( en fait on ne les calcul pas pour optimiser le temps)
// d_I_B_epsBB_HH=2.* B_HH ; //gijHH_0;
// d_II_B_epsBB_HH= 2.* (I_B * B_HH - BB_HH);
// // - 2. * ((gijHH_0 * gijBB_tdt) * gijHH_0);
// d_III_B_epsBB_HH=(2.*III_B)*gijHH_tdt;
// calcul des variation premières des J_r par rapports aux composantes epsBB d'Almansi
d_J_r_epsBB_HH(1)=(2.*unSurJ3_puissuntiers)*(B_HH - (untiers*I_B)*gijHH_tdt);
d_J_r_epsBB_HH(2)=(2.*unSurJ3_puissuntiers2)*(I_B * B_HH - BB_HH - (2.*untiers*II_B)*gijHH_tdt);
d_J_r_epsBB_HH(3)=(2.*III_B)*gijHH_tdt;
#ifdef MISE_AU_POINT
if (Permet_affichage() > 4)
{ cout << "\nHyper_W_gene_3D::InvariantsEtVar1(..."
<< "\n I_B= " << I_B << ", II_B= "<< II_B <<", III_B= "<< III_B
<< "\n J_r(1)= " << J_r(1) <<", J_r(2)= " << J_r(2) << ", J_r(3)= " << J_r(3)
<< "\n d_J_r_epsBB_HH(1)= " << d_J_r_epsBB_HH(1)
<< ", d_J_r_epsBB_HH(2)= " << d_J_r_epsBB_HH(2)
<< ", d_J_r_epsBB_HH(3)= " << d_J_r_epsBB_HH(3);
};
#endif
};
// calcul des invariants et de leurs variations premières et secondes
void Hyper_W_gene_3D::InvariantsEtVar2(const TenseurBB & gijBB_0_,const TenseurHH & gijHH_0_
,const TenseurBB & gijBB_tdt_,const TenseurHH & gijHH_tdt_
,const double& jacobien_0,const double& jacobien)
{ // calcul des invariants et de leurs variations premières
Invariants_et_var1(gijBB_0_,gijHH_0_,gijBB_tdt_,gijHH_tdt_,jacobien_0,jacobien);
const double untiers=1./3.;
// calcul des variations secondes
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_); // "
const Tenseur3HH & B_HH = gijHH_0; // récup du tenseur B
// le tenseur BB est déjà calculé
// calcul de variables intermédiaires
IxI_HHHH=Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(gijHH_tdt,gijHH_tdt);
IxbarreI_HHHH=Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel_barre(gijHH_tdt,gijHH_tdt);
IxB_HHHH=Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(gijHH_tdt,B_HH);
BxI_HHHH=Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(B_HH,gijHH_tdt);
// variations secondes des I_r
//(finalement on ne les calcule pas pour optimiser)
//// d_I_B_eps2BB_HHHH.Inita(0.);
//// d_II_B_eps2BB_HHHH = 4.*(Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(B_HH,B_HH)
//// - Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel_barre(B_HH,B_HH));
//// d_III_B_eps2BB_HHHH = (4. * III_B) *
//// ( Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(gijHH_tdt,gijHH_tdt)
//// - Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel_barre(gijHH_tdt,gijHH_tdt));
// variations secondes des J_r
// d_J_1_eps2BB_HHHH = (-2.*untiers*unSurJ3_puissuntiers4)*
// Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(d_I_B_epsBB_HH,d_III_B_epsBB_HH)
// - (untiers * I_B * unSurJ3_puissuntiers4) * d_III_B_eps2BB_HHHH;
d_J_1_eps2BB_HHHH = (-4.*untiers*unSurJ3_puissuntiers)*
( BxI_HHHH + IxB_HHHH - I_B*(untiers*IxI_HHHH + IxbarreI_HHHH) );
d_J_2_eps2BB_HHHH = (-8. * untiers * unSurJ3_puissuntiers2 )*
(I_B* BxI_HHHH
- Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(BB_HH,gijHH_tdt)
- (2.*untiers)*II_B * IxI_HHHH
)
+(4. * unSurJ3_puissuntiers2 )*
(Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(B_HH,B_HH)
- Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel_barre(B_HH,B_HH)
-(2.*untiers )*(I_B * IxB_HHHH
- Tenseur3HHHH::Prod_tensoriel(gijHH_tdt,BB_HH))
+(2.*untiers * II_B)*IxbarreI_HHHH
);
d_J_3_eps2BB_HHHH = (4. * III_B) * ( IxI_HHHH - IxbarreI_HHHH);
};
//-------------- vérification de la dérivée avec une dérivée numérique -------------
// calcul des dérivées numériques premières
void Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(const TenseurBB & gijBB_0_,const TenseurHH & gijHH_0_
,const TenseurBB & gijBB_tdt_,const TenseurHH & gijHH_tdt_
,const double& jacobien_0,const double& jacobien)
{ 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
const Tenseur3HH & B_HH = gijHH_0;
// on choisit un incrément
double delta = ConstMath::unpeupetit;///10.;
double unSurDelta = 1./delta;
// sauvegarde des invariants actuelles et de leur variations
Vecteur J_r_sauve(J_r) ;
double I_B_sauve=I_B; double II_B_sauve=II_B; double III_B_sauve=III_B;
Tableau <Tenseur3HH> d_J_r_epsBB_HH_sauve(d_J_r_epsBB_HH);
Tenseur3HH d_I_B_epsBB_HH_sauve=d_I_B_epsBB_HH;
Tenseur3HH d_II_B_epsBB_HH_sauve = d_II_B_epsBB_HH;
Tenseur3HH d_III_B_epsBB_HH_sauve = d_III_B_epsBB_HH;
// dimensionnement
Tableau <Tenseur3HH> d_J_r_epsBB_HH_num(d_J_r_epsBB_HH);
// 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());
// calcul des invariants
InvariantsEtVar1(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &)gijBBtdt_N,(const TenseurHH &)gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N);
for (int r=1;r<=3;r++)
{double& der_num = d_J_r_epsBB_HH_num(r).Coor(i,j);
// comme on a la somme des dérivées (i,j) et (j,i) qui doivent être égale
// on divise par 2 lorsque i != j
der_num=coef*2.*(J_r(r)-J_r_sauve(r))*unSurDelta; // dérivée numérique
double& der = d_J_r_epsBB_HH(r).Coor(i,j); // dérivée analytique
// comparaison avec les valeurs de dérivées analytiques
bool erreur = false;
// if (r!=2)
if (diffpourcent(der_num,der,MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)),0.1))
if (MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)) > 1.e-5) //1000.*delta)
{if (MiN(Dabs(der_num),Dabs(der)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)) > 5.e-6 ) erreur = true;} //50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
if (erreur)
{
// calcul des dérivées des I pour voir
double derI_B_num = coef * 2. * (I_B-I_B_sauve)*unSurDelta;
double derII_B_num = coef * 2. * (II_B-II_B_sauve)*unSurDelta;
double derIII_B_num = coef * 2. * (III_B-III_B_sauve)*unSurDelta;
double& derI_B = d_I_B_epsBB_HH_sauve.Coor(i,j);
double& derII_B = d_II_B_epsBB_HH_sauve.Coor(i,j);
double& derIII_B = d_III_B_epsBB_HH_sauve.Coor(i,j);
// calcul de dérivées partielles pour voir
// double dernumpartielle = pow(III_B,-1./3.)*2.*(I_B-I_B_sauve)*unSurDelta;
// double deranapartielle = 2.*J_r(3)*B_HH(i,j);
// double dernumpartielle = I_B * 2. *(pow(III_B,-1./3.)-pow(III_B_sauve,-1./3.))*unSurDelta;
// double deranapartielle = -2./3.*pow(III_B_sauve,-1./3.)*gijHH_tdt(i,j);
double dernumpartielle = 2. *(III_B-III_B_sauve)*unSurDelta;
double deranapartielle = 2.*III_B_sauve*gijHH_tdt(i,j);
cout << "\n dernumpartielle= " << dernumpartielle << ", deranapartielle= " << deranapartielle;
//
cout << "\n erreur dans le calcul analytique des derivees de l'invariants: " << r
<< "\n der_num= " << der_num << " der= " << der <<" der_N=" << d_J_r_epsBB_HH(r)(i,j)
<< " ietj= " << i << " " << j
<< "\n derI_B_num= " << derI_B_num << " derI_B= " << derI_B
<< " derII_B_num= " << derII_B_num << " derII_B= " << derII_B
<< " derIII_B_num= " << derIII_B_num << " derIII_B= " << derIII_B ;
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
string toto;
toto=lect_chaine();
// Sortie(1);
};
};
};
// retour aux valeurs sauvegardées
J_r = J_r_sauve;
I_B=I_B_sauve; II_B = II_B_sauve; III_B = III_B_sauve;
for (int e=1;e<=3;e++)
d_J_r_epsBB_HH(e)=d_J_r_epsBB_HH_sauve(e);
};
// calcul des dérivées numériques premières et seconde
void Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique2(const TenseurBB & gijBB_0_,const TenseurHH & gijHH_0_
,const TenseurBB & gijBB_tdt_,const TenseurHH & gijHH_tdt_
,const double& jacobien_0,const double& jacobien)
{ 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
const Tenseur3HH & B_HH = gijHH_0;
double delta = ConstMath::unpeupetit*10.;
double unSurDelta = 1./delta;
// sauvegarde des invariants actuelles et de leur variations
Vecteur J_r_sauve(J_r) ;
double I_B_sauve=I_B; double II_B_sauve=II_B; double III_B_sauve=III_B;
Tableau <Tenseur3HH> d_J_r_epsBB_HH_sauve(d_J_r_epsBB_HH);
// idem pour la partie variation seconde
Tenseur3HHHH d_J_1_eps2BB_HHHH_sauve = d_J_1_eps2BB_HHHH;
Tenseur3HHHH d_J_2_eps2BB_HHHH_sauve = d_J_2_eps2BB_HHHH;
Tenseur3HHHH d_J_3_eps2BB_HHHH_sauve = d_J_3_eps2BB_HHHH;
// dimensionnement
Tableau <Tenseur3HH> d_J_r_epsBB_HH_num(d_J_r_epsBB_HH);
// 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());
// calcul des invariants
InvariantsEtVar1(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &)gijBBtdt_N,(const TenseurHH &)gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N);
for (int r=1;r<=3;r++)
{double& der_num = d_J_r_epsBB_HH_num(r).Coor(i,j);
der_num=coef*2.*(J_r(r)-J_r_sauve(r))*unSurDelta; // dérivée numérique
double& der = d_J_r_epsBB_HH(r).Coor(i,j); // dérivée analytique
// comparaison avec les valeurs de dérivées analytiques
bool erreur = false;
// if (r!=2)
if (diffpourcent(der_num,der,MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)),0.01))
if (MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)) > 1000.*delta)
{if (MiN(Dabs(der_num),Dabs(der)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(der_num),Dabs(der)) > 50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
if (erreur)
{
// calcul des dérivées des I pour voir
cout << "\n erreur dans le calcul analytique des derivees de l'invariants: " << r
<< "\n der_num= " << der_num << " der= " << der << " ietj= " << i << " " << j
<< " J_r= " << J_r(r);
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
string toto;
toto=lect_chaine();
};
};
// cas des variations secondes
// calcul des dérivées secondes analytiques
InvariantsEtVar2(gijBB_0_,gijHH_0_,(const TenseurBB &)gijBBtdt_N,(const TenseurHH &)gijHHtdt_N
,jacobien_0,jacobien_N);
// calcul des dérivées numériques et comparaisons
for (int k=1;k<=3;k++)
for (int l=1;l<=3;l++)
{ // cas de d_J_1_eps2BB_HHHH
double der2num = coef * 2.*(d_J_r_epsBB_HH(1)(k,l) - d_J_r_epsBB_HH_sauve(1)(k,l) )*unSurDelta;
double der2ana = 0.5*(d_J_1_eps2BB_HHHH(k,l,i,j) + d_J_1_eps2BB_HHHH(k,l,j,i));
bool erreur = false;
if ((Dabs(d_J_r_epsBB_HH(1)(k,l))> 0.8) && (Dabs(der2ana)<30))
if (diffpourcent(der2num,der2ana,MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)),0.01))
if (MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 1000.*delta)
{if (MiN(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
if (erreur)
{
// calcul des dérivées d'éléments intermédiaires pour voir
double der2anapartielle=-4./3.*pow(III_B,-1./3.)*(B_HH(k,l)-1./3.*I_B*gijHH_tdt(k,l))*gijHH_tdt(i,j)
+2.*pow(III_B,-1./3.)*(-2./3.*gijHH_tdt(k,l)*B_HH(i,j)+2./3.*I_B*gijHH_tdt(k,i)*gijHH_tdt(l,j));
double der2numpartielle=coef*2.*(2.*pow(III_B,-1./3.)*(B_HH(k,l)-1./3.*I_B*gijHHtdt_N(k,l))
-(2.*pow(III_B_sauve,-1./3.)*(B_HH(k,l)-1./3.*I_B_sauve*gijHH_tdt(k,l)) ))*unSurDelta;
cout << "\n der2numpartielle= " << der2numpartielle << " der2anapartielle= " << der2anapartielle ;
//
cout << "\n erreur dans le calcul analytique des derivees secondes de l'invariants: " << 1
<< "\n der2num= " << der2num << " der2ana= " << der2ana
<< " klij= " << k << " " << l << " " << i << " " << j
<< " d_J_r_epsBB_HH(1)(k,l)= " << d_J_r_epsBB_HH(1)(k,l);
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
string toto;
toto=lect_chaine();
};
// d_J_1_eps2BB_HHHH.Change(k,l,i,j,der2num); // a virer
// cas de d_J_2_eps2BB_HHHH
der2num = coef * 2.*(d_J_r_epsBB_HH(2)(k,l) - d_J_r_epsBB_HH_sauve(2)(k,l) )*unSurDelta;
der2ana = 0.5*(d_J_2_eps2BB_HHHH(k,l,i,j) + d_J_2_eps2BB_HHHH(k,l,j,i));
erreur = false;
if (diffpourcent(der2num,der2ana,MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)),0.01))
if (MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 1000.*delta)
{if (MiN(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
if (erreur)
{
// calcul des dérivées des I pour voir
cout << "\n erreur dans le calcul analytique des derivees secondes de l'invariants: " << 2
<< "\n der2num= " << der2num << " der2ana= " << der2ana
<< " klij= " << k << " " << l << " " << i << " " << j
<< " d_J_r_epsBB_HH(2)(k,l)= " << d_J_r_epsBB_HH(2)(k,l);
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
string toto;
// cin >> toto;
};
// d_J_2_eps2BB_HHHH.Change(k,l,i,j,der2num); // a virer
// cas de d_J_3_eps2BB_HHHH
der2num = coef * 2.*(d_J_r_epsBB_HH(3)(k,l) - d_J_r_epsBB_HH_sauve(3)(k,l) )*unSurDelta;
der2ana = 0.5*(d_J_3_eps2BB_HHHH(k,l,i,j) + d_J_3_eps2BB_HHHH(k,l,j,i));
erreur = false;
if (diffpourcent(der2num,der2ana,MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)),0.1))
if (MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 1000.*delta)
{if (MiN(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) == 0.)
{if ( MaX(Dabs(der2num),Dabs(der2ana)) > 50.*delta) erreur = true;}
else erreur = true;
};
if (erreur)
{
// calcul des dérivées des I pour voir
cout << "\n erreur dans le calcul analytique des derivees secondes de l'invariants: " << 3
<< "\n der2num= " << der2num << " der2ana= " << der2ana
<< " klij= " << k << " " << l << " " << i << " " << j
<< " d_J_r_epsBB_HH(3)(k,l)= " << d_J_r_epsBB_HH(3)(k,l);
cout << "\n Hyper_W_gene_3D::Calcul_derivee_numerique(..";
cout << "\n un caractere ";
string toto;
// cin >> toto;
};
// d_J_3_eps2BB_HHHH.Change(k,l,i,j,der2num); // a virer
};
};
// retour aux valeurs sauvegardées
J_r = J_r_sauve;
I_B=I_B_sauve; II_B = II_B_sauve; III_B = III_B_sauve;
for (int e=1;e<=3;e++)
d_J_r_epsBB_HH(e)=d_J_r_epsBB_HH_sauve(e);
// pour les dérivées secondes
d_J_1_eps2BB_HHHH = d_J_1_eps2BB_HHHH_sauve;
d_J_2_eps2BB_HHHH = d_J_2_eps2BB_HHHH_sauve;
d_J_3_eps2BB_HHHH = d_J_3_eps2BB_HHHH_sauve;
};
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