2021-09-23 11:21:15 +02:00
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// FICHIER : Loi_Umat.h
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// CLASSE : Loi_Umat
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// This file is part of the Herezh++ application.
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//
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// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
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// of mechanics for large transformations of solid structures.
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// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
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// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
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//
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// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
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//
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
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2021-09-23 11:21:15 +02:00
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// AUTHOR : Gérard Rio
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// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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//
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// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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// it under the terms of the GNU General Public License as published by
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// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
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// or (at your option) any later version.
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//
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// This program is distributed in the hope that it will be useful,
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// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
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// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
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// See the GNU General Public License for more details.
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//
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// You should have received a copy of the GNU General Public License
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// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
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//
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// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
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/************************************************************************
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* DATE: 11/03/2005 *
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* $ *
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* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
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* $ *
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* PROJET: Herezh++ *
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* $ *
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* BUT: Loi Umat permet d'utiliser des loi_umat découlant d'un *
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* d'un autre programme (processus). Le passage d'information*
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* s'effectue via deux pipes nommés. *
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* $ *
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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
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* VERIFICATION: *
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* *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ------------------------------------------------------------ *
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* ! ! ! ! *
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* $ *
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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
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* MODIFICATIONS: *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ------------------------------------------------------------ *
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* $ *
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************************************************************************/
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#ifndef LOI_UMAT_H
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#define LOI_UMAT_H
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#include "Loi_comp_abstraite.h"
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#include "UmatAbaqus.h"
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#include "Tenseur3.h"
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#include "Tenseur2.h"
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#include "Tenseur1.h"
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#include "TenseurQ.h"
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#include "TenseurQ-2.h"
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#include "TenseurQ-1.h"
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class Loi_Umat : public Loi_comp_abstraite
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{
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public :
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// CONSTRUCTEURS :
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// Constructeur par defaut
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// par défaut c'est une loi 3D mais cela pourrait-être des CP
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Loi_Umat (Enum_comp enu = LOI_VIA_UMAT);
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// Constructeur de copie
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Loi_Umat (const Loi_Umat& loi) ;
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// DESTRUCTEUR :
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~Loi_Umat ();
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// initialise les donnees particulieres a l'elements
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// de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
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// Il y a creation d'une instance de SaveResul particuliere
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// a la loi concernee
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// la SaveResul classe est remplie par les instances heritantes
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// le pointeur de SaveResul est sauvegarde au niveau de l'element
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// c'a-d que les info particulieres au point considere sont stocke
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// au niveau de l'element et non de la loi.
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class SaveResul_Loi_Umat: public SaveResul
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{ public :
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SaveResul_Loi_Umat(); // constructeur par défaut (a ne pas utiliser)
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// le constructeur courant
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SaveResul_Loi_Umat(list <SaveResul*>& l_des_SaveResul,list <TenseurHH* >& l_siHH
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,list <TenseurHH* >& l_siHH_t);
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// constructeur de copie
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SaveResul_Loi_Umat(const SaveResul_Loi_Umat& sav );
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// destructeur
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~SaveResul_Loi_Umat(){};
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// définition d'une nouvelle instance identique
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// appelle du constructeur via new
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SaveResul * Nevez_SaveResul() const {return (new SaveResul_Loi_Umat(*this));};
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// affectation
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virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a);
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//============= lecture écriture dans base info ==========
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// cas donne le niveau de la récupération
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// = 1 : on récupère tout
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// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Lecture_base_info (ifstream& ent,const int cas);
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// cas donne le niveau de sauvegarde
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// = 1 : on sauvegarde tout
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// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int cas);
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// mise à jour des informations transitoires en définitif s'il y a convergence
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// par exemple (pour la plasticité par exemple)
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void TdtversT() ;
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void TversTdt() ;
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// affichage à l'écran des infos
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void Affiche() const
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{ cout << "\n SaveResul_Loi_Umat: ";
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save_pour_loi_ext->Affiche();
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};
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//changement de base de toutes les grandeurs internes tensorielles stockées
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// beta(i,j) represente les coordonnees de la nouvelle base naturelle gpB dans l'ancienne gB
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// gpB(i) = beta(i,j) * gB(j), i indice de ligne, j indice de colonne
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// gpH(i) = gamma(i,j) * gH(j)
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virtual void ChBase_des_grandeurs(const Mat_pleine& beta,const Mat_pleine& gamma)
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{return save_pour_loi_ext->ChBase_des_grandeurs(beta,gamma);};
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// procedure permettant de completer éventuellement les données particulières
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// de la loi stockées
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// au niveau du point d'intégration par exemple: exemple: un repère d'anisotropie
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// completer est appelé apres sa creation avec les donnees du bloc transmis
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// peut etre appeler plusieurs fois
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SaveResul* Complete_SaveResul(const BlocGen & bloc, const Tableau <Coordonnee>& tab_coor
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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,const Loi_comp_abstraite* loi) {return NULL;};
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2021-09-23 11:21:15 +02:00
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// données protégées
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SaveResul* save_pour_loi_ext;
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double hsurh0,h_tsurh0;
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};
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// def d'une instance de données spécifiques, et initialisation
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SaveResul * New_et_Initialise();
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// Lecture des donnees de la classe sur fichier
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void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * ,LesCourbes1D& lesCourbes1D
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,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
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// affichage de la loi
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void Affiche() const ;
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// test si la loi est complete
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// = 1 tout est ok, =0 loi incomplete
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int TestComplet();
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// calcul d'un module d'young équivalent à la loi, ceci pour un
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// chargement nul
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double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * saveResul);
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// récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0
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// cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes
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// - pour les lois 3D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
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// - pour les lois 2D def planes: retour de 0
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// les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
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// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
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virtual double HsurH0(SaveResul * saveResul) const
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{Loi_Umat::SaveResul_Loi_Umat& sav = *((Loi_Umat::SaveResul_Loi_Umat*) &saveResul);
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return sav.hsurh0;};
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// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
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Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new Loi_Umat(*this)); };
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// ----- gestion des incréments et itérations --------
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// mise à jour des infos nécessaires pour l'umat
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void Mise_a_jour_num_increment(int num) {umatAbaqus.nb_increment=num;};
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void Mise_a_jour_num_iteration(int num) {umatAbaqus.nb_step=num;};
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// idem pour le numéro d'élément et le numéro de point d'intégration
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void Mise_a_jour_nbe_nbptinteg(int nbe, int nbptinteg)
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{umatAbaqus.nb_elem = nbe;umatAbaqus.nb_pt_integ = nbptinteg;};
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//----- lecture écriture de restart -----
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// cas donne le niveau de la récupération
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// = 1 : on récupère tout
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// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
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,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
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// cas donne le niveau de sauvegarde
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// = 1 : on sauvegarde tout
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// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas);
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// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
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void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec);
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// retour du nom de la loi associée
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const string& NomDeLaLoi() const {return nom_de_la_loi;};
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// définition de la loi ext dans le cas d'une umat directe sans pipe
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void DefLoiExt(LoiAbstraiteGeneral* lext) {loi_ext=lext; };
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// indique si oui ou non la loi utilise une umat interne
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bool Utilise_une_umat_interne() const {return utilisation_umat_interne;};
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protected :
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// donnees protegees
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string nom_de_la_loi; // nom de la loi
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bool utilisation_umat_interne; // indique si oui ou non on utilise une umat interne ou alors via pipe
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|
// ----- controle de la sortie des informations
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|
// -> maintenant définit dans LoiAbstraiteGeneral
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// int permet_affichage; // pour permettre un affichage spécifique dans les méthodes, pour les erreurs et warning
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UmatAbaqus umatAbaqus; // le conteneur d'information
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// par défaut on définit 3 métriques ce qui nous permet de naviguer entre les 3 dimensions
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// certaines ne servent pas, mais comme il s'agit de la définition de la loi, on immagine
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|
// qu'il y aura peut d'exemplaires d'où un impact de stockage négligeable
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|
Met_abstraite umat_met3D; // métrique 3D particulière à l'Umat
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|
Met_abstraite umat_met2D; // métrique 2D particulière à l'Umat
|
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Met_abstraite umat_met1D; // métrique 1D particulière à l'Umat
|
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|
Tenseur2HHHH d_sigma_deps_2D; // un tenseur de travail pour la méthode Calcul_DsigmaHH_tdt en CP
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Tenseur1HHHH d_sigma_deps_1D; // un tenseur de travail pour la méthode Calcul_DsigmaHH_tdt en CP2
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// élément par défaut pour umat_met
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// def des bases naturelles et duales par rapport aux coordonnées initiales
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|
// l'indice x est pour rappeler que les coordonnées matérielles sont les x_0
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BaseB gixB_0,gixB_t,gixB_tdt; BaseH gixH_0,gixH_t,gixH_tdt;
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|
// idem pour les métriques, sachant que la métrique initiale est l'identité
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TenseurBB* gabBB_tdt; TenseurHH* gabHH_tdt; // tenseurs dans Ia
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TenseurBB* gabBB_t; TenseurHH* gabHH_t; // tenseurs dans Ia
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|
// les grandeurs qui pour l'instant ne servent pas, on y met un pointeur nul
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BaseB * ggaB_0null, * ggaB_tnull;BaseH * ggaH_0null;
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TenseurBB * ggradVmoyBB_tnull, * ggradVmoyBB_tdtnull;
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TenseurBB * ggradVBB_tdtnull;
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// --//\\-- grandeurs particulières pour le cas contraintes planes
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Met_abstraite::Umat_cont* umat_cont_3D; // version 3D
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Met_abstraite::Umat_cont* umat_cont_2D; // version 2D
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|
BaseB Ip2_B; // base orthonormée locale
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|
// -- variables nécessaires pour la création de umat_cont_3D
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|
// certaines grandeurs sont associées à un pointeur qui peut soit être nulle soit pointer sur le conteneur
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|
// l'intérêt est que le fait d'avoir un pointeur nul est parfois utilisé pour éviter un calcul
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|
BaseB giB_0_3D;
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|
BaseH giH_0_3D;
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|
BaseB giB_t_3D;
|
|
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|
BaseH giH_t_3D;
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|
BaseB giB_tdt_3D;
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|
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|
BaseH giH_tdt_3D;
|
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|
Tenseur3BB gijBB_0_3D;
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|
Tenseur3HH gijHH_0_3D;
|
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|
Tenseur3BB gijBB_t_3D;
|
|
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|
Tenseur3HH gijHH_t_3D;
|
|
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|
Tenseur3BB gijBB_tdt_3D;
|
|
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|
Tenseur3HH gijHH_tdt_3D;
|
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|
|
TenseurBB * gradVmoyBB_t_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_t_3D;
|
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|
|
TenseurBB * gradVmoyBB_tdt_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_tdt_3D;
|
|
|
|
|
TenseurBB * gradVBB_tdt_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVBB_tdt_3D;
|
|
|
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|
double jacobien_tdt_3D;double jacobien_t_3D;double jacobien_0_3D; // pour les jacobiens on considère qu'ils existent toujours
|
|
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|
|
// -- variables nécessaires pour la création de umat_cont_2D
|
|
|
|
|
BaseB Ip3B_0_3D; // coordonnées de la base locale ortho dans le repère globale
|
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|
BaseH Ip3H_0_3D; // 3 vecteurs de dimensions 3, les deux premiers sont dans le plan des CP
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|
// puis les grandeurs pointées dans umat_cont_2D
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|
// certaines grandeurs sont associées à un pointeur qui peut soit être nulle soit pointer sur le conteneur
|
|
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// l'intérêt est que le fait d'avoir un pointeur nul est parfois utilisé pour éviter un calcul
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BaseB giB_0_2D; // coordonnée de giB_0 localement dans la base Ip2B_0 = IP2H_0 car orthonormée
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BaseH giH_0_2D; // coordonnée de giH_0 localement dans la base Ip2B_0 = IP2H_0 car orthonormée
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BaseB giB_t_2D;
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BaseH giH_t_2D;
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BaseB giB_tdt_2D;
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BaseH giH_tdt_2D;
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Tenseur2BB gijBB_0_2D;
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Tenseur2HH gijHH_0_2D;
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Tenseur2BB gijBB_t_2D;
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Tenseur2HH gijHH_t_2D;
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Tenseur2BB gijBB_tdt_2D;
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Tenseur2HH gijHH_tdt_2D;
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TenseurBB * gradVmoyBB_t_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_t_2D;
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TenseurBB * gradVmoyBB_tdt_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_tdt_2D;
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TenseurBB * gradVBB_tdt_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVBB_tdt_2D;
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double jacobien_tdt_2D;double jacobien_t_2D;double jacobien_0_2D; // pour les jacobiens on considère qu'ils existent toujours
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// --//\\-- fin grandeurs particulières pour le cas contraintes planes
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// un compteur pour alouer un numéro d'ordre qui tiens lieu de numéro d'élément
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static int compteur_simili_num_elemEtPtInteg,max_simili_num_ptinteg;
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// un pointeur de loi qui est utilisé lorsque on n'utilise pas de pipe
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// en développement ou dans le cas non unix
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LoiAbstraiteGeneral* loi_ext;
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// codage des METHODES VIRTUELLES protegees:
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// calcul des contraintes a t+dt
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// calcul des contraintes
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void Calcul_SigmaHH (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
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,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,BaseB& giB,BaseH& gi_H, TenseurBB & epsBB_
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,TenseurBB & delta_epsBB_
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,TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_
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,double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
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// calcul des contraintes et de ses variations a t+dt
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void Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
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,BaseB& giB_t,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t
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,BaseB& giB_tdt,Tableau <BaseB> & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau <BaseH> & d_giH_tdt
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,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB
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,TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt
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,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt
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,Tableau <TenseurHH *>& d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien
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,Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau <TenseurHH *>& d_sigHH
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Impli& ex);
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// calcul des contraintes et ses variations par rapport aux déformations a t+dt
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// en_base_orthonormee: le tenseur de contrainte en entrée est en orthonormee
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// le tenseur de déformation et son incrémentsont également en orthonormees
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// si = false: les bases transmises sont utilisées
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// ex: contient les éléments de métrique relativement au paramétrage matériel = X_(0)^a
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void Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB
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,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien
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,TenseurHH& sigHH,TenseurHHHH& d_sigma_deps
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Umat_cont& ex) ; //= 0;
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// fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est
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virtual void CalculGrandeurTravail
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(const PtIntegMecaInterne& ,const Deformation &
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,Enum_dure,const ThermoDonnee&
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,const Met_abstraite::Impli* ex_impli
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,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt
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,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat
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,const List_io<Ddl_etendu>* exclure_dd_etend
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,const List_io<const TypeQuelconque *>* exclure_Q
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) {};
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// fonction interne utilisée par les classes dérivées de Loi_comp_abstraite
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// pour répercuter les modifications de la température
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// ici utiliser pour modifier la température des lois élémentaires
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// l'Enum_dure: indique quel est la température courante : 0 t ou tdt
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void RepercuteChangeTemperature(Enum_dure temps);
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//--- méthodes internes
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// passage des grandeurs métriques de l'ordre 2 à 3: cas implicite
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void Passage_metrique_ordre2_vers_3(const Met_abstraite::Umat_cont& ex);
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// fonction de travail
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static int Choix_dim(Enum_comp enu);
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// calcul des modules de compressibilité et de cisaillement
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// en fonction des résultats de l'umat
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void Calcul_compressibilite_cisaillement(const Met_abstraite::Umat_cont& ex
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,double & module_compressibilite,double & module_cisaillement);
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};
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#endif
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