700 lines
38 KiB
C
700 lines
38 KiB
C
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// FICHIER : HexaMemb.h
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// CLASSE : HexaMemb
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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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// Copyright (C) 1997-2021 Université Bretagne Sud (France)
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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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||
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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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//
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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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* *
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* DATE: 15/01/97 *
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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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************************************************************************
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* La classe HexaMemb permet de declarer des elements hexahedriques et de realiser
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|
* le calcul du residu local et de la raideur locale pour une loi de comportement
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||
|
|
* donnee. La dimension de l'espace pour un tel element est 3
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*
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* l'interpolation le nombre de point d'integration sont definit dans les classes derivees
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*
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* l'element est virtuel
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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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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
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* MODIFICATIONS:
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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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************************************************************************/
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|
// -----------classe pour un calcul de mecanique---------
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|
|
// La classe HexaMemb permet de declarer des elements hexahedriques et de realiser
|
||
|
|
// le calcul du residu local et de la raideur locale pour une loi de comportement
|
||
|
|
// donnee. La dimension de l'espace pour un tel element est 3
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||
|
|
//
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|
|
// l'interpolation le nombre de point d'integration sont definit dans les classes derivees
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//
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|
// l'element est virtuel
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#ifndef HEXAMEMB_H
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|
#define HEXAMEMB_H
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#include "ParaGlob.h"
|
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|
#include "ElemMeca.h"
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|
|
#include "Met_abstraite.h"
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|
|
#include "ElemGeomC0.h"
|
||
|
|
#include "GeomSeg.h"
|
||
|
|
#include "GeomQuadrangle.h"
|
||
|
|
#include "Noeud.h"
|
||
|
|
#include "UtilLecture.h"
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||
|
|
#include "Tenseur.h"
|
||
|
|
#include "NevezTenseur.h"
|
||
|
|
#include "Deformation.h"
|
||
|
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|
/// @addtogroup groupe_des_elements_finis
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|
/// @{
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||
|
|
///
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|
class HexaMemb : public ElemMeca
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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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HexaMemb ();
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// Constructeur fonction d'un numero
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|
|
// d'identification , d'identificateur d'interpolation et de geometrie et éventuellement un string d'information annexe
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|
|
HexaMemb (int num_mail,int num_id,Enum_interpol id_interp_elt,Enum_geom id_geom_elt,string info="");
|
||
|
|
|
||
|
|
// Constructeur fonction d'un numero de maillage et d'identification,
|
||
|
|
// du tableau de connexite des noeuds, d'identificateur d'interpolation et de geometrie
|
||
|
|
// et éventuellement un string d'information annexe
|
||
|
|
HexaMemb (int num_mail,int num_id,Enum_interpol id_interp_elt,Enum_geom id_geom_elt,
|
||
|
|
const Tableau<Noeud *>& tab,string info="");
|
||
|
|
|
||
|
|
// Constructeur de copie
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HexaMemb (const HexaMemb& hexaMem);
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// DESTRUCTEUR :
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~HexaMemb ();
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// Surcharge de l'operateur = : realise l'egalite entre deux instances de HexaMemb
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HexaMemb& operator= (HexaMemb& hexaMem);
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||
|
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// METHODES :
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|
// 1) derivant des virtuelles pures
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|
// Lecture des donnees de la classe sur fichier
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|
void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture *,Tableau<Noeud *> * );
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|
// affichage d'info en fonction de ordre
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||
|
|
// ordre = "commande" : affichage d'un exemple d'entree pour l'élément
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|
|
void Info_com_Element(UtilLecture * entreePrinc,string& ordre,Tableau<Noeud *> * tabMaillageNoeud)
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|
|
{ return Element::Info_com_El(nombre->nbne,entreePrinc,ordre,tabMaillageNoeud);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramene l'element geometrique
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||
|
|
ElemGeomC0& ElementGeometrique() const { return *(unefois->doCoMemb->hexaed);};
|
||
|
|
// ramene l'element geometrique en constant
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||
|
|
const ElemGeomC0& ElementGeometrique_const() const { return *(unefois->doCoMemb->hexaed);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// calcul d'un point dans l'élément réel en fonction des coordonnées dans l'élément de référence associé
|
||
|
|
// temps: indique si l'on veut les coordonnées à t = 0, ou t ou tdt
|
||
|
|
// 1) cas où l'on utilise la place passée en argument
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||
|
|
Coordonnee & Point_physique(const Coordonnee& c_int,Coordonnee & co,Enum_dure temps);
|
||
|
|
// 3) cas où l'on veut les coordonnées aux 1, 2 ou trois temps selon la taille du tableau t_co
|
||
|
|
void Point_physique(const Coordonnee& c_int,Tableau <Coordonnee> & t_co);
|
||
|
|
|
||
|
|
// inactive les ddl du problème primaire de mécanique
|
||
|
|
inline void Inactive_ddl_primaire()
|
||
|
|
{ElemMeca::Inact_ddl_primaire(unefois->doCoMemb->tab_ddl);};
|
||
|
|
// active les ddl du problème primaire de mécanique
|
||
|
|
inline void Active_ddl_primaire()
|
||
|
|
{ElemMeca::Act_ddl_primaire(unefois->doCoMemb->tab_ddl);};
|
||
|
|
// ajout des ddl de contraintes pour les noeuds de l'élément
|
||
|
|
inline void Plus_ddl_Sigma()
|
||
|
|
{ElemMeca::Ad_ddl_Sigma(unefois->doCoMemb->tab_ddlErr);};
|
||
|
|
// inactive les ddl du problème de recherche d'erreur : les contraintes
|
||
|
|
inline void Inactive_ddl_Sigma()
|
||
|
|
{ElemMeca::Inact_ddl_Sigma(unefois->doCoMemb->tab_ddlErr);};
|
||
|
|
// active les ddl du problème de recherche d'erreur : les contraintes
|
||
|
|
inline void Active_ddl_Sigma()
|
||
|
|
{ElemMeca::Act_ddl_Sigma(unefois->doCoMemb->tab_ddlErr);};
|
||
|
|
// active le premier ddl du problème de recherche d'erreur : SIGMA11
|
||
|
|
inline void Active_premier_ddl_Sigma()
|
||
|
|
{ElemMeca::Act_premier_ddl_Sigma();};
|
||
|
|
|
||
|
|
// lecture de données diverses sur le flot d'entrée
|
||
|
|
void LectureContraintes(UtilLecture * entreePrinc)
|
||
|
|
{ if (unefois->CalResPrem_t == 1)
|
||
|
|
ElemMeca::LectureDesContraintes (false,entreePrinc,lesPtMecaInt.TabSigHH_t());
|
||
|
|
else
|
||
|
|
{ ElemMeca::LectureDesContraintes (true,entreePrinc,lesPtMecaInt.TabSigHH_t());
|
||
|
|
unefois->CalResPrem_t = 1;
|
||
|
|
}
|
||
|
|
};
|
||
|
|
|
||
|
|
// retour des contraintes en absolu retour true si elle existe sinon false
|
||
|
|
bool ContraintesAbsolues(Tableau <Vecteur>& tabSig)
|
||
|
|
{ if (unefois->CalResPrem_t == 1)
|
||
|
|
ElemMeca::ContraintesEnAbsolues(false,lesPtMecaInt.TabSigHH_t(),tabSig);
|
||
|
|
else
|
||
|
|
{ ElemMeca::ContraintesEnAbsolues(true,lesPtMecaInt.TabSigHH_t(),tabSig);
|
||
|
|
unefois->CalResPrem_t = 1;
|
||
|
|
}
|
||
|
|
return true; }
|
||
|
|
|
||
|
|
// Libere la place occupee par le residu et eventuellement la raideur
|
||
|
|
// par l'appel de Libere de la classe mere et libere les differents tenseurs
|
||
|
|
// intermediaires cree pour le calcul et les grandeurs pointee
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||
|
|
// de la raideur et du residu
|
||
|
|
void Libere ();
|
||
|
|
|
||
|
|
// acquisition d'une loi de comportement
|
||
|
|
void DefLoi (LoiAbstraiteGeneral * NouvelleLoi);
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||
|
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|
||
|
|
// test si l'element est complet
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||
|
|
// = 1 tout est ok, =0 element incomplet
|
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|
|
int TestComplet();
|
||
|
|
|
||
|
|
// procesure permettant de completer l'element apres
|
||
|
|
// sa creation avec les donnees du bloc transmis
|
||
|
|
// peut etre appeler plusieurs fois
|
||
|
|
// ici pour l'instant ne fait rien
|
||
|
|
Element* Complete(BlocGen & bloc,LesFonctions_nD* lesFonctionsnD);
|
||
|
|
// Compléter pour la mise en place de la gestion de l'hourglass
|
||
|
|
Element* Complet_Hourglass(LoiAbstraiteGeneral * NouvelleLoi, const BlocGen & bloc);
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramene vrai si la surface numéro ns existe pour l'élément
|
||
|
|
// dans le cas des éléments Hexaedrique il peut y avoir de 1 à 6 surfaces
|
||
|
|
bool SurfExiste(int ns) const
|
||
|
|
{ if ((ns>=1)&&(ns<=6)) return true; else return false;};
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramene vrai si l'arête numéro na existe pour l'élément
|
||
|
|
bool AreteExiste(int na) const {if ((na <= 12) || (na>= 1)) return true; else return false;};
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
// retourne les tableaux de ddl associés aux noeuds, gere par l'element
|
||
|
|
// ce tableau et specifique a l'element
|
||
|
|
const DdlElement & TableauDdl() const
|
||
|
|
{ return unefois->doCoMemb->tab_ddl; };
|
||
|
|
|
||
|
|
// Calcul du residu local et de la raideur locale,
|
||
|
|
// pour le schema implicite
|
||
|
|
Element::ResRaid Calcul_implicit (const ParaAlgoControle & pa);
|
||
|
|
|
||
|
|
// Calcul du residu local a t
|
||
|
|
// pour le schema explicit par exemple
|
||
|
|
Vecteur* CalculResidu_t (const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::CalculResidu(false,pa);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// Calcul du residu local a tdt
|
||
|
|
// pour le schema explicit par exemple
|
||
|
|
Vecteur* CalculResidu_tdt (const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::CalculResidu(true,pa);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// Calcul de la matrice masse pour l'élément
|
||
|
|
Mat_pleine * CalculMatriceMasse (Enum_calcul_masse id_calcul_masse) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// --------- calcul dynamique ---------
|
||
|
|
// calcul de la longueur d'arrête de l'élément minimal
|
||
|
|
// divisé par la célérité la plus rapide dans le matériau
|
||
|
|
double Long_arrete_mini_sur_c(Enum_dure temps)
|
||
|
|
{ return ElemMeca::Interne_Long_arrete_mini_sur_c(temps);};
|
||
|
|
|
||
|
|
//------- calcul d'erreur, remontée des contraintes -------------------
|
||
|
|
// 1) calcul du résidu et de la matrice de raideur pour le calcul d'erreur
|
||
|
|
Element::Er_ResRaid ContrainteAuNoeud_ResRaid();
|
||
|
|
// 2) remontée aux erreurs aux noeuds
|
||
|
|
Element::Er_ResRaid ErreurAuNoeud_ResRaid();
|
||
|
|
|
||
|
|
// ------- affichage ou récupération d'informations --------------
|
||
|
|
// retourne un numero d'ordre d'un point le plus près ou est exprimé la grandeur enum
|
||
|
|
// par exemple un point d'intégration, mais n'est utilisable qu'avec des méthodes particulières
|
||
|
|
// par exemple CoordPtInteg, ou Valeur_a_diff_temps
|
||
|
|
// car le numéro d'ordre peut-être différent du numéro d'intégration au sens classique
|
||
|
|
// temps: dit si c'est à 0 ou t ou tdt
|
||
|
|
int PointLePlusPres(Enum_dure temps,Enum_ddl enu, const Coordonnee& M)
|
||
|
|
{ return PtLePlusPres(temps,enu,M);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// recuperation des coordonnées du point de numéro d'ordre iteg pour
|
||
|
|
// la grandeur enu
|
||
|
|
// temps: dit si c'est à 0 ou t ou tdt
|
||
|
|
// si erreur retourne erreur à true
|
||
|
|
Coordonnee CoordPtInteg(Enum_dure temps,Enum_ddl enu,int iteg,bool& erreur)
|
||
|
|
{ return CoordPtInt(temps,enu,iteg,erreur);};
|
||
|
|
|
||
|
|
// récupération des valeurs au numéro d'ordre = iteg pour
|
||
|
|
// les grandeur enu
|
||
|
|
Tableau <double> Valeur_a_diff_temps(bool absolue,Enum_dure enu_t,const List_io<Ddl_enum_etendu>& enu,int iteg);
|
||
|
|
// récupération des valeurs au numéro d'ordre = iteg pour les grandeurs enu
|
||
|
|
// ici il s'agit de grandeurs tensorielles, le retour s'effectue dans la liste
|
||
|
|
// de conteneurs quelconque associée
|
||
|
|
void ValTensorielle_a_diff_temps(bool absolue,Enum_dure enu_t,List_io<TypeQuelconque>& enu,int iteg);
|
||
|
|
|
||
|
|
//============= 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 Tableau<Noeud *> * tabMaillageNoeud,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) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// 2) derivant des virtuelles
|
||
|
|
|
||
|
|
// retourne un tableau de ddl element, correspondant à la
|
||
|
|
// composante de sigma -> SIG11, pour chaque noeud qui contiend
|
||
|
|
// des ddl de contrainte
|
||
|
|
// -> utilisé pour l'assemblage de la raideur d'erreur
|
||
|
|
DdlElement& Tableau_de_Sig1() const
|
||
|
|
{return unefois->doCoMemb->tab_Err1Sig11;} ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// actualisation des ddl et des grandeurs actives de t+dt vers t
|
||
|
|
void TdtversT();
|
||
|
|
// actualisation des ddl et des grandeurs actives de t vers tdt
|
||
|
|
void TversTdt();
|
||
|
|
|
||
|
|
// calcul de l'erreur sur l'élément. Ce calcul n'est disponible
|
||
|
|
// qu'une fois la remontée aux contraintes effectuées sinon aucune
|
||
|
|
// action. En retour la valeur de l'erreur sur l'élément
|
||
|
|
// type indique le type de calcul d'erreur :
|
||
|
|
void ErreurElement(int type,double& errElemRelative
|
||
|
|
,double& numerateur, double& denominateur);
|
||
|
|
|
||
|
|
// calcul des seconds membres suivant les chargements
|
||
|
|
// cas d'un chargement volumique,
|
||
|
|
// force indique la force volumique appliquée
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// ici on l'épaisseur de l'élément pour constituer le volume
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_volumique_E_t(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,const ParaAlgoControle & pa,bool sur_volume_finale_)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_volumique_E(force,pt_fonct,false,pa,sur_volume_finale_);} ;
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_volumique_E_tdt(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,const ParaAlgoControle & pa,bool sur_volume_finale_)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_volumique_E(force,pt_fonct,true,pa,sur_volume_finale_);} ;
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_volumique_I(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,const ParaAlgoControle & pa,bool sur_volume_finale_) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement surfacique, sur les frontières des éléments
|
||
|
|
// force indique la force surfacique appliquée
|
||
|
|
// numface indique le numéro de la face chargée
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// -> version explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_surfacique_E_t(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_surfacique_E(force,pt_fonct,numFace,false,pa);} ;
|
||
|
|
// -> version explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_surfacique_E_tdt(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_surfacique_E(force,pt_fonct,numFace,true,pa);} ;
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa : permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_surfacique_I
|
||
|
|
(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement de type pression unidirectionnelle, sur les frontières des éléments
|
||
|
|
// presUniDir indique le vecteur appliquée
|
||
|
|
// numface indique le numéro de la face chargée
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_presUniDir_E_t(const Coordonnee& presUniDir,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_presUniDir_E(presUniDir,pt_fonct,numFace,false,pa);} ;
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_presUniDir_E_tdt(const Coordonnee& presUniDir,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_presUniDir_E(presUniDir,pt_fonct,numFace,true,pa);} ;
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_presUniDir_I(const Coordonnee& presUniDir,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa);
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement lineique, sur les aretes frontières des éléments
|
||
|
|
// force indique la force lineique appliquée
|
||
|
|
// numarete indique le numéro de l'arete chargée
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// NB: il y a une définition par défaut pour les éléments qui n'ont pas
|
||
|
|
// d'arete externe -> message d'erreur d'où le virtuel et non virtuel pur
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_lineique_E_t(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_lineique_E(force,pt_fonct,numArete,false,pa);} ;
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_lineique_E_tdt(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_lineique_E(force,pt_fonct,numArete,true,pa);} ;
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_lineique_I(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,const ParaAlgoControle & pa) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement de type pression, sur les frontières des éléments
|
||
|
|
// pression indique la pression appliquée
|
||
|
|
// numface indique le numéro de la face chargée
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// NB: il y a une définition par défaut pour les éléments qui n'ont pas de
|
||
|
|
// surface externe -> message d'erreur d'où le virtuel et non virtuel pur
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_pression_E_t(double pression,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_pression_E(pression,pt_fonct,numFace,false,pa);};
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_pression_E_tdt(double pression,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_pression_E(pression,pt_fonct,numFace,true,pa);};
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_pression_I(double pression,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,const ParaAlgoControle & pa) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement surfacique hydrostatique,
|
||
|
|
// poidvol: indique le poids volumique du liquide
|
||
|
|
// M_liquide : un point de la surface libre
|
||
|
|
// dir_normal_liquide : direction normale à la surface libre
|
||
|
|
// sans_limitation : indique s'il y a une limitation du calcul pour les seuls positions négatives
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_hydrostatique_E_t(const Coordonnee& dir_normal_liquide,const double& poidvol
|
||
|
|
,int numFace,const Coordonnee& M_liquide
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa,bool sans_limitation)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_hydrostatique_E(dir_normal_liquide,poidvol,numFace,M_liquide,false,pa,sans_limitation);};
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_hydrostatique_E_tdt(const Coordonnee& dir_normal_liquide,const double& poidvol
|
||
|
|
,int numFace,const Coordonnee& M_liquide
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa,bool sans_limitation)
|
||
|
|
{ return HexaMemb::SM_charge_hydrostatique_E(dir_normal_liquide,poidvol,numFace,M_liquide,true,pa,sans_limitation);};
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_hydrostatique_I(const Coordonnee& dir_normal_liquide,const double& poidvol
|
||
|
|
,int numFace,const Coordonnee& M_liquide
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa,bool sans_limitation) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// cas d'un chargement surfacique hydro-dynamique,
|
||
|
|
// Il y a trois forces: une suivant la direction de la vitesse: de type traînée aerodynamique
|
||
|
|
// Fn = poids_volu * fn(V) * S * (normale*u) * u, u étant le vecteur directeur de V (donc unitaire)
|
||
|
|
// une suivant la direction normale à la vitesse de type portance
|
||
|
|
// Ft = poids_volu * ft(V) * S * (normale*u) * w, w unitaire, normal à V, et dans le plan n et V
|
||
|
|
// une suivant la vitesse tangente de type frottement visqueux
|
||
|
|
// T = to(Vt) * S * ut, Vt étant la vitesse tangentielle et ut étant le vecteur directeur de Vt
|
||
|
|
// coef_mul: est un coefficient multiplicateur global (de tout)
|
||
|
|
// retourne le second membre résultant
|
||
|
|
// -> explicite à t
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_hydrodynamique_E_t( Courbe1D* frot_fluid,const double& poidvol
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_n,int numFace,const double& coef_mul
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_t
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{return SM_charge_hydrodynamique_E(frot_fluid,poidvol,coef_aero_n,numFace,coef_mul,coef_aero_t,false,pa);};
|
||
|
|
// -> explicite à tdt
|
||
|
|
Vecteur SM_charge_hydrodynamique_E_tdt( Courbe1D* frot_fluid,const double& poidvol
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_n,int numFace,const double& coef_mul
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_t
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa)
|
||
|
|
{return SM_charge_hydrodynamique_E(frot_fluid,poidvol,coef_aero_n,numFace,coef_mul,coef_aero_t,true,pa);};
|
||
|
|
// -> implicite,
|
||
|
|
// pa: permet de déterminer si oui ou non on calcul la contribution à la raideur
|
||
|
|
// retourne le second membre et la matrice de raideur correspondant
|
||
|
|
ResRaid SMR_charge_hydrodynamique_I( Courbe1D* frot_fluid,const double& poidvol
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_n,int numFace,const double& coef_mul
|
||
|
|
, Courbe1D* coef_aero_t
|
||
|
|
,const ParaAlgoControle & pa) ;
|
||
|
|
|
||
|
|
// ========= définition et/ou construction des frontières ===============
|
||
|
|
|
||
|
|
// Calcul des frontieres de l'element
|
||
|
|
// creation des elements frontieres et retour du tableau de ces elements
|
||
|
|
// la création n'a lieu qu'au premier appel
|
||
|
|
// ou lorsque l'on force le paramètre force a true
|
||
|
|
// dans ce dernier cas seul les frontière effacées sont recréée
|
||
|
|
Tableau <ElFrontiere*> const & Frontiere(bool force = false);
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramène la frontière point
|
||
|
|
// éventuellement création des frontieres points de l'element et stockage dans l'element
|
||
|
|
// si c'est la première fois sinon il y a seulement retour de l'elements
|
||
|
|
// a moins que le paramètre force est mis a true
|
||
|
|
// dans ce dernier cas la frontière effacéee est recréée
|
||
|
|
// num indique le numéro du point à créer (numérotation EF)
|
||
|
|
// ElFrontiere* const Frontiere_points(int num,bool force = false);
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramène la frontière linéique
|
||
|
|
// éventuellement création des frontieres linéique de l'element et stockage dans l'element
|
||
|
|
// si c'est la première fois et en 3D sinon il y a seulement retour de l'elements
|
||
|
|
// a moins que le paramètre force est mis a true
|
||
|
|
// dans ce dernier cas la frontière effacéee est recréée
|
||
|
|
// num indique le numéro de l'arête à créer (numérotation EF)
|
||
|
|
// ElFrontiere* const Frontiere_lineique(int num,bool force = false);
|
||
|
|
|
||
|
|
// ramène la frontière surfacique
|
||
|
|
// éventuellement création des frontieres surfacique de l'element et stockage dans l'element
|
||
|
|
// si c'est la première fois sinon il y a seulement retour de l'elements
|
||
|
|
// a moins que le paramètre force est mis a true
|
||
|
|
// dans ce dernier cas la frontière effacéee est recréée
|
||
|
|
// num indique le numéro de la surface à créer (numérotation EF)
|
||
|
|
// ElFrontiere* const Frontiere_surfacique(int num,bool force = false);
|
||
|
|
|
||
|
|
// 3) methodes propres a l'element
|
||
|
|
|
||
|
|
// ajout du tableau specific de ddl des noeuds
|
||
|
|
// la procedure met a jour les ddl(relatif a l'element, c-a-d Xi)
|
||
|
|
// des noeuds constituants l'element
|
||
|
|
void ConstTabDdl();
|
||
|
|
|
||
|
|
public :
|
||
|
|
// -------------- definition de la classe conteneur de donnees communes ------------
|
||
|
|
class DonnComHexa
|
||
|
|
{ public :
|
||
|
|
// hexa1,hexaeEr et hexaeMas doivent pointer sur des elements deja existants
|
||
|
|
DonnComHexa (ElemGeomC0* hexa1,DdlElement& tab,DdlElement& tabErr,DdlElement& tab_Err1Sig,
|
||
|
|
Met_abstraite& met_gene,
|
||
|
|
Tableau <Vecteur *> & resEr,Mat_pleine& raidEr,ElemGeomC0* hexaeEr
|
||
|
|
,GeomQuadrangle& quadS,GeomSeg& seggS,
|
||
|
|
Vecteur& residu_int,Mat_pleine& raideur_int,
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* > & residus_extN,Tableau <Mat_pleine* >& raideurs_extN,
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* > & residus_extA,Tableau <Mat_pleine* >& raideurs_extA,
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* >& residus_extS,Tableau <Mat_pleine* >& raideurs_extS,
|
||
|
|
Mat_pleine& mat_masse,ElemGeomC0* hexaeMas,int nbi,
|
||
|
|
ElemGeomC0* hexaeHourg
|
||
|
|
) ;
|
||
|
|
DonnComHexa(DonnComHexa& a) ;
|
||
|
|
~DonnComHexa() ;
|
||
|
|
// variables
|
||
|
|
ElemGeomC0* hexaed; // contiend les fonctions d'interpolation et
|
||
|
|
// les derivees
|
||
|
|
DdlElement tab_ddl; // tableau des degres
|
||
|
|
//de liberte des noeuds de l'element commun a tous les
|
||
|
|
// elements
|
||
|
|
Met_abstraite metrique;
|
||
|
|
Mat_pleine matGeom ; // matrice géométrique
|
||
|
|
Mat_pleine matInit ; // matrice initiale
|
||
|
|
Tableau <TenseurBB *> d_epsBB; // place pour la variation des def
|
||
|
|
Tableau <TenseurHH *> d_sigHH; // place pour la variation des contraintes
|
||
|
|
Tableau < Tableau2 <TenseurBB *> > d2_epsBB; // variation seconde des déformations
|
||
|
|
// ---- concernant les frontières et particulièrement le calcul de second membre
|
||
|
|
GeomQuadrangle quadraS; // contiend les fonctions d'interpolation et les derivees pour les surfaces
|
||
|
|
GeomSeg segS; // " " "
|
||
|
|
// calcul d'erreur
|
||
|
|
DdlElement tab_ddlErr; // tableau des degres servant pour le calcul
|
||
|
|
// d'erreur : contraintes
|
||
|
|
DdlElement tab_Err1Sig11; // tableau du ddl SIG11 pour chaque noeud, servant pour le calcul
|
||
|
|
// d'erreur : contraintes, en fait pour l'assemblage
|
||
|
|
|
||
|
|
Tableau <Vecteur *> resErr; // residu pour le calcul d'erreur
|
||
|
|
Mat_pleine raidErr; // raideur pour le calcul d'erreur
|
||
|
|
ElemGeomC0* hexaedEr; // contiend les fonctions d'interpolation et
|
||
|
|
// les derivees pour le calcul du hessien dans
|
||
|
|
//la résolution de la fonctionnelle d'erreur
|
||
|
|
// -------- calcul de résidus, de raideur : interne ou pour les efforts extérieurs ----------
|
||
|
|
// on utilise des pointeurs pour optimiser la place (même place pointé éventuellement)
|
||
|
|
Vecteur residu_interne;
|
||
|
|
Mat_pleine raideur_interne;
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* > residus_externeN; // pour les noeuds
|
||
|
|
Tableau <Mat_pleine* > raideurs_externeN; // pour les noeuds
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* > residus_externeA; // pour les aretes
|
||
|
|
Tableau <Mat_pleine* > raideurs_externeA; // pour les aretes
|
||
|
|
Tableau <Vecteur* > residus_externeS; // pour les surfaces
|
||
|
|
Tableau <Mat_pleine* > raideurs_externeS; // pour les surfaces
|
||
|
|
// ------ données concernant la dynamique --------
|
||
|
|
Mat_pleine matrice_masse;
|
||
|
|
ElemGeomC0* hexaedMas; // contiend les fonctions d'interpolation et ...
|
||
|
|
// pour les calculs relatifs à la masse
|
||
|
|
// ------ blocage éventuel d'hourglass
|
||
|
|
// utiliser dans ElemMeca::Cal_mat_hourglass_comp, Cal_implicit_hourglass, Cal_explici_hourglass
|
||
|
|
ElemGeomC0* hexaedHourg; // contiend les fonctions d'interpolation
|
||
|
|
};
|
||
|
|
|
||
|
|
// classe contenant tous les indicateurs statique qui sont modifiés une seule fois
|
||
|
|
// et un pointeur sur les données statiques communes
|
||
|
|
// la classe est interne, toutes les variables sont publique. Un pointeur sur une instance de la
|
||
|
|
// classe est défini. Son allocation est effectuée dans les classes dérivées
|
||
|
|
class UneFois
|
||
|
|
{ public :
|
||
|
|
UneFois () ; // constructeur par défaut
|
||
|
|
~UneFois () ; // destructeur
|
||
|
|
|
||
|
|
// VARIABLES :
|
||
|
|
public :
|
||
|
|
HexaMemb::DonnComHexa * doCoMemb;
|
||
|
|
|
||
|
|
// indicateurs permettant de dimensionner seulement au premier passage
|
||
|
|
// utilise dans "CalculResidu" et "Calcul_implicit"
|
||
|
|
int CalResPrem_t; int CalResPrem_tdt; // à t ou à tdt
|
||
|
|
int CalimpPrem;
|
||
|
|
int dualSortHexa; // pour la sortie des valeurs au pt d'integ
|
||
|
|
int CalSMlin_t; // pour les seconds membres concernant les arretes
|
||
|
|
int CalSMlin_tdt; // pour les seconds membres concernant les arretes
|
||
|
|
int CalSMRlin; // pour les seconds membres concernant les arretes
|
||
|
|
int CalSMsurf_t; // pour les seconds membres concernant les surfaces
|
||
|
|
int CalSMsurf_tdt; // pour les seconds membres concernant les surfaces
|
||
|
|
int CalSMRsurf; // pour les seconds membres concernant les surfaces
|
||
|
|
int CalSMvol_t; // pour les seconds membres concernant les volumes
|
||
|
|
int CalSMvol_tdt; // pour les seconds membres concernant les volumes
|
||
|
|
int CalSMvol; // pour les seconds membres concernant les volumes
|
||
|
|
int CalDynamique; // pour le calcul de la matrice de masse
|
||
|
|
int CalPt_0_t_tdt; // pour le calcul de point à 0 t et tdt
|
||
|
|
// ---------- sauvegarde du nombre d'élément en cours --------
|
||
|
|
int nbelem_in_Prog;
|
||
|
|
};
|
||
|
|
|
||
|
|
// ------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
|
|
||
|
|
protected :
|
||
|
|
|
||
|
|
// VARIABLES PRIVEES :
|
||
|
|
UneFois * unefois; // pointeur défini dans la classe dérivée
|
||
|
|
|
||
|
|
// grandeurs aux points d'intégration: contraintes, déformations, vitesses de def etc.
|
||
|
|
LesPtIntegMecaInterne lesPtMecaInt;
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
// type structuré et pointeur pour construire les éléments
|
||
|
|
// le pointeur est défini dans le type dérivé
|
||
|
|
class NombresConstruire
|
||
|
|
{ public:
|
||
|
|
NombresConstruire():nbne(0),nbneS(0),nbneA(0),nbi(0)
|
||
|
|
,nbiEr(0),nbiV(0),nbiS(0),nbiA(0),nbiMas(0),nbiHour(0) {};
|
||
|
|
int nbne; // le nombre de noeud de l'élément
|
||
|
|
int nbneS ; // le nombre de noeud des facettes
|
||
|
|
int nbneA ; // le nombre de noeud des aretes
|
||
|
|
int nbi; // le nombre de point d'intégration pour le calcul mécanique
|
||
|
|
int nbiEr; // le nombre de point d'intégration pour le calcul d'erreur
|
||
|
|
int nbiV; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de second membre volumique
|
||
|
|
int nbiS; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de second membre surfacique
|
||
|
|
int nbiA; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de second membre linéique
|
||
|
|
int nbiMas; // le nombre de point d'intégration pour le calcul de la matrice masse
|
||
|
|
int nbiHour; // éventuellement, le nombre de point d'intégration un blocage d'hourglass
|
||
|
|
};
|
||
|
|
NombresConstruire * nombre; // le pointeur défini dans la classe dérivée d'hexamemb
|
||
|
|
|
||
|
|
// =====>>>> methodes appelees par les classes dérivees <<<<=====
|
||
|
|
// fonction d'initialisation servant dans les classes derivant
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// au niveau du constructeur
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// les pointeurs d'éléments géométriques sont non nul uniquement lorsque doCoMemb est null
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// c'est-à-dire pour l'initialisation
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HexaMemb::DonnComHexa* Init
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(ElemGeomC0* hexa,ElemGeomC0* hexaEr,ElemGeomC0* hexaMas
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,ElemGeomC0* hexaeHourg,bool sans_init_noeud = false);
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// destructions de certaines grandeurs pointées, créées au niveau de l'initialisation
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void Destruction();
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// adressage des frontières linéiques et surfacique
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// définit dans les classes dérivées, et utilisées pour la construction des frontières
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virtual ElFrontiere* new_frontiere_lin(int ,Tableau <Noeud *> & tab, DdlElement& ddelem) = 0;
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virtual ElFrontiere* new_frontiere_surf(int ,Tableau <Noeud *> & tab, DdlElement& ddelem) = 0;
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// ==== >>>> methodes virtuelles dérivant d'ElemMeca ============
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// ramene la dimension des tenseurs contraintes et déformations de l'élément
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int Dim_sig_eps() const {return 3;};
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//------------ fonctions uniquement a usage interne ----------
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private :
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// definition des données communes : doCoHexa
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HexaMemb::DonnComHexa* Def_DonneeCommune(ElemGeomC0* hexa,ElemGeomC0* hexaEr
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,ElemGeomC0* hexaMas,ElemGeomC0* hexaeHourg);
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// Calcul du residu local a t ou tdt en fonction du booleen
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Vecteur* CalculResidu (bool atdt,const ParaAlgoControle & pa);
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// cas d'un chargement de type pression, sur les frontières des éléments
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// pression indique la pression appliquée
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// numface indique le numéro de la face chargée
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// retourne le second membre résultant
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// -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt
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Vecteur SM_charge_pression_E(double pression,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa);
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// cas d'un chargement de type pression unidirectionnelle, sur les frontières des éléments
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// presUniDir indique le vecteur appliquée
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// numface indique le numéro de la face chargée
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// retourne le second membre résultant
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// -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt
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Vecteur SM_charge_presUniDir_E
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(const Coordonnee& presUniDir,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa) ;
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// cas d'un chargement lineique, sur les aretes frontières des éléments
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// force indique la force lineique appliquée
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// numarete indique le numéro de l'arete chargée
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// retourne le second membre résultant
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// -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt
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Vecteur SM_charge_lineique_E
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(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa);
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// cas d'un chargement surfacique, sur les frontières des éléments
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// force indique la force surfacique appliquée
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// numface indique le numéro de la face chargée
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// retourne le second membre résultant
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// -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt
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Vecteur SM_charge_surfacique_E
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(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa);
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// calcul des seconds membres suivant les chargements
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// cas d'un chargement volumique,
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// force indique la force volumique appliquée
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// retourne le second membre résultant
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// ici on l'épaisseur de l'élément pour constituer le volume
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// -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt
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Vecteur SM_charge_volumique_E
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(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa,bool sur_volume_finale_);
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// cas d'un chargement surfacique hydrostatique,
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// poidvol: indique le poids volumique du liquide
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// M_liquide : un point de la surface libre
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// dir_normal_liquide : direction normale à la surface libre
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// sans_limitation : indique s'il y a une limitation du calcul pour les seuls positions négatives
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// retourne le second membre résultant
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// -> explicite à t
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Vecteur SM_charge_hydrostatique_E(const Coordonnee& dir_normal_liquide,const double& poidvol
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,int numFace,const Coordonnee& M_liquide,bool atdt
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,const ParaAlgoControle & pa,bool sans_limitation);
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// cas d'un chargement surfacique hydro-dynamique,
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// voir méthode explicite plus haut, pour les arguments
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// retourne le second membre résultant
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// bool atdt : permet de spécifier à t ou a t+dt
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Vecteur SM_charge_hydrodynamique_E( Courbe1D* frot_fluid,const double& poidvol
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, Courbe1D* coef_aero_n,int numFace,const double& coef_mul
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, Courbe1D* coef_aero_t,bool atdt
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,const ParaAlgoControle & pa) ;
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};
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/// @} // end of group
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#endif
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