Herezh_dev/comportement/lois_visco_elastiques/Loi_maxwell2D_C.h

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2021-09-23 11:21:15 +02:00
// FICHIER : Loi_maxwell2D_C.h
// CLASSE : Loi_maxwell2D_C
// 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/>.
/************************************************************************
* DATE: 08/06/2003 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: La classe Loi_maxwell2D_C definit une loi 2D de type en *
* contraintes planes de maxwell, c'est-à-dire une loi de *
* hook en série avec à amortisseur. La partie visqueuse est *
* soit purement déviatorique ou complète. *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
#ifndef LOI_MAXWELL2D_C_H
#define LOI_MAXWELL2D_C_H
#include "Loi_comp_abstraite.h"
/// @addtogroup Les_lois_viscoelastique
/// @{
class Loi_maxwell2D_C : public Loi_comp_abstraite
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
// Constructeur par defaut
Loi_maxwell2D_C ();
// Constructeur de copie
Loi_maxwell2D_C (const Loi_maxwell2D_C& loi) ;
// DESTRUCTEUR :
~Loi_maxwell2D_C ();
// 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.
class SaveResul_Loi_maxwell2D_C: public SaveResul
{ public :
SaveResul_Loi_maxwell2D_C():
eps33(0.),eps33_t(0.),Deps33(0.),Deps33_t(0.) {}; // constructeur par défaut
// le constructeur courant
SaveResul_Loi_maxwell2D_C(const double& epso33,const double& epso33_t
,const double& Depso33,const double& Depso33_t):
eps33(epso33),eps33_t(epso33_t),Deps33(Depso33),Deps33_t(Depso33_t) {};
// constructeur de copie
SaveResul_Loi_maxwell2D_C(const SaveResul_Loi_maxwell2D_C& sav ):
eps33(sav.eps33),eps33_t(sav.eps33_t),Deps33(sav.Deps33),Deps33_t(sav.Deps33_t) {};
// destructeur
~SaveResul_Loi_maxwell2D_C() {};
// définition d'une nouvelle instance identique
// appelle du constructeur via new
SaveResul * Nevez_SaveResul() const {return (new SaveResul_Loi_maxwell2D_C(*this));};
// affectation
virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a)
{SaveResul_Loi_maxwell2D_C& sav = *((SaveResul_Loi_maxwell2D_C*) &a);
eps33=sav.eps33;eps33_t=sav.eps33_t;Deps33=sav.Deps33;Deps33_t=sav.Deps33_t;
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 Lecture_base_info (ifstream& ent,const int cas);
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int cas);
// mise à jour des informations transitoires en définitif s'il y a convergence
// par exemple (pour la plasticité par exemple)
void TdtversT() {eps33_t=eps33;Deps33_t=Deps33;};
void TversTdt() {eps33=eps33_t;Deps33=Deps33_t;};
// affichage à l'écran des infos
void Affiche() const
{ cout << "\n SaveResul_Loi_maxwell2D_C: eps33= " << eps33 << " Deps33= " << Deps33
<< " eps33_t= " << eps33_t << " Deps33_t= " << Deps33_t << " ";
};
//changement de base de toutes les grandeurs internes tensorielles stockées
// beta(i,j) represente les coordonnees de la nouvelle base naturelle gpB dans l'ancienne gB
// gpB(i) = beta(i,j) * gB(j), i indice de ligne, j indice de colonne
// ici il n'y a pas de données tensorielles donc rien n'a faire
// gpH(i) = gamma(i,j) * gH(j)
virtual void ChBase_des_grandeurs(const Mat_pleine& beta,const Mat_pleine& gamma){};
// procedure permettant de completer éventuellement les données particulières
// de la loi stockées
// au niveau du point d'intégration par exemple: exemple: un repère d'anisotropie
// completer est appelé apres sa creation avec les donnees du bloc transmis
// peut etre appeler plusieurs fois
SaveResul* Complete_SaveResul(const BlocGen & bloc, const Tableau <Coordonnee>& tab_coor
,const Loi_comp_abstraite* loi) {};
// ---- récupération d'information: spécifique à certaine classe dérivée
double Deformation_plastique() {return 0.;};
// données protégées
// ici on considère que g^33=g_33=1
double eps33,Deps33; // déformation et vitesse normale courante
double eps33_t,Deps33_t; // les dernières enregistrées
};
// def d'une instance de données spécifiques, et initialisation
SaveResul * New_et_Initialise()
{ SaveResul_Loi_maxwell2D_C * pt = new SaveResul_Loi_maxwell2D_C(); 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();
// 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
virtual void Grandeur_particuliere
(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& liTQ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * saveDon,list<int>& decal) const;
// récupération 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
virtual void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& liTQ) const;
//----- 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, ceci pour un
// chargement nul
double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * saveResul);
// 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;
// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new Loi_maxwell2D_C(*this)); };
// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec);
// activation des données des noeuds et/ou elements nécessaires au fonctionnement de la loi
// ici concerne de la vérification d'existence, mais c'est appelé une fois, c'est ça l'intérêt
virtual void Activation_donnees(Tableau<Noeud *>& tabnoeud,bool dilatation,LesPtIntegMecaInterne& lesPtMecaInt);
// ---------------------------- methode propre a une loi en contraintes planes ---------------------
// récupération de la dernière déformation d'épaisseur calculée: cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes planes ou doublement 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 de la def, sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
virtual double Eps33BH(SaveResul * saveResul) const;
// indique si la loi est en contraintes planes en s'appuyant sur un comportement 3D
virtual bool Contraintes_planes_de_3D() const {return true;};
protected :
// donnée de la loi
double E,nu,mu; // module d'young, coeff de poisson et coef de viscosité sur D
double mu_p; // coef de viscosité éventuel sur la partie sphérique de la contrainte
//---- dépendance éventuelle à la température ------
Courbe1D* mu_p_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de mu_p en fonction de la température
bool existe_mu_p; // indique si oui ou non il y a de la viscosité sur la partie sphérique
Courbe1D* E_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de E en fonction de la température
Courbe1D* mu_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de mu en fonction de la température
int type_derive; // type de dérivée objective utilisée pour sigma
//---- dépendance éventuelle à D ------
int depend_de_D; // indique si oui ou non on a une viscosité et/ou le module d'Young dépendant de D
// =0 : viscosité linéaire (pas de dépendance à D) , =1 : la viscosité (déviatorique et/ou sphérique) seule dépend de D,
// =2 : le module d'Young seul dépend de D, = 3: la viscosité et le module d'Young dépendent de D,
// si oui, implique que fac_mu_cissionD et/ou fac_E_cissionD existent
Courbe1D* fac_mu_cissionD; // courbe multiplicative éventuelle de mu, fonction de sqrt(D_barre:D_barre)
Courbe1D* fac_E_cissionD; // courbe multiplicative éventuelle de E, fonction de sqrt(D_barre:D_barre)
//---- dépendance éventuelle à eps ------
int depend_de_eps; // indique si oui ou non on a une viscosité et/ou le module d'Young dépendant de eps
// =0 : viscosité linéaire (pas de dépendance à eps) , =1 : la viscosité (déviatorique et/ou sphérique) seule dépend de eps,
// =2 : le module d'Young seul dépend de eps, = 3: la viscosité et le module d'Young dépendent de eps,
// si oui, implique que fac_mu_Mises_Eps et/ou fac_E_Mises_Eps existent
Courbe1D* fac_mu_Mises_Eps; // courbe multiplicative éventuelle de mu, fonction de sqrt(2/3*Eps_barre:Eps_barre)
Courbe1D* fac_E_Mises_Eps; // courbe multiplicative éventuelle de E, fonction de sqrt(2/3*Eps_barre:Eps_barre)
//--------- fin dépendance diverse -------------
bool seule_deviatorique; // drapeau indiquant éventuellement un calcul uniquement déviatorique
//------ modèle particulier au polymère -----------
// prise en compte de la cristalinité, de la pression, température, a priori uniquement sur la partie
// déviatoire (donc n'intervient pas sur la partie sphérique)
bool depend_cristalinite; // indique si oui ou non, on utilise ce modèle particulier
double nc,tauStar,D1,D2,D3,A1,At2,C1; // l'ensemble des paramètres pour la dépendance à la cristalinité
double taux_crista; // taux de cristalinité
bool volumique_visqueux; // indique si oui ou non dans le cas de la cristalinité, la partie volumique est
// visqueuse
// crista_aux_noeuds indique si la cristalinité est calculée à partir des noeuds (valeur par défaut)
// ou directement à partir d'une valeur obtenue au point d'intégration
bool crista_aux_noeuds;
// 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);
// fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est
virtual void CalculGrandeurTravail
(const PtIntegMecaInterne& ptintmeca
,const Deformation & def,Enum_dure temps,const ThermoDonnee& dTP
,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
);
// calcul de la viscosité dépendante de la cristalinité
double ViscositeCristaline(double & P, double & gamma_point);
};
/// @} // end of group
#endif