// 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.
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// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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// 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: 26/11/2006 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: Classe pour stocker les informations aux points *
* d'intégration mécanique (plutôt puissance interne) *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
#ifndef PTINTEGMECAINTERNE_H
#define PTINTEGMECAINTERNE_H
#include "Tenseur.h"
#include "Vecteur.h"
#include "Temps_CPU_HZpp.h"
/** @defgroup Groupe_concernant_les_points_integration
*
* BUT: groupe relatif aux points d'intégration
*
*
* \author Gérard Rio
* \version 1.0
* \date 26/11/2006
* \brief groupe relatif aux points d'intégration
*
*/
/// @addtogroup Groupe_concernant_les_points_integration
/// @{
///
class PtIntegMecaInterne
{ // surcharge de l'operator de lecture
friend istream & operator >> (istream &, PtIntegMecaInterne &);
// surcharge de l'operator d'ecriture
friend ostream & operator << (ostream &, const PtIntegMecaInterne &);
public :
// CONSTRUCTEURS :
// contructeur par défaut
PtIntegMecaInterne();
// contructeur fonction de la dimension de tenseurs
PtIntegMecaInterne(int dimtens);
// contructeur de copie
PtIntegMecaInterne(const PtIntegMecaInterne& pti);
// DESTRUCTEUR :
~PtIntegMecaInterne();
// METHODES PUBLIQUES :
// Surcharge de l'operateur =
PtIntegMecaInterne& operator= ( const PtIntegMecaInterne& pti);
// deformation finale
TenseurBB * EpsBB() {return epsBB;};
// vitesse finale de deformation
TenseurBB * DepsBB() {return depsBB;};
// variation de deformation entre t et t + delta t
TenseurBB * DeltaEpsBB() {return deltaEpsBB;};
// contrainte finale
TenseurHH * SigHH() {return sigHH;};
// contrainte en début d'incrément
TenseurHH * SigHH_t() {return sigHH_t;};
// module de compressibilité
// si = -1, cela veut dire que le module n'a pas été mis à jour
double& ModuleCompressibilite() {return module_compressibilite;};
// module de cisaillement
// si = -1, cela veut dire que le module n'a pas été mis à jour
double& ModuleCisaillement() { return module_cisaillement;};
// volume élémentaire au pti
// si = -1, cela veut dire que le volume élémentaire n'a pas été mis à jour
double& Volume_pti() { return volume_pti;};
// tableau relatif aux différentes grandeurs de type def scalaires équivalentes
// def_equi(1) = deformation cumulée = somme des sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH)) ;
// def_equi(2) = deformation duale de la contrainte de mises = sqrt(2./3. * (eps_barre_BH && eps_barre_BH)) ;
// def_equi(3) = niveau maxi atteind par def_equi(2)
// def_equi(4) = delta def cumulée = sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH));
Tableau <double>& Deformation_equi() { return def_equi;};
Tableau <double>& Deformation_equi_t() { return def_equi_t;};
// idem coté contrainte
// (1) = contrainte_mises, (2) = contrainte_tresca
Tableau <double>& Sig_equi() { return sig_equi;};
Tableau <double>& Sig_equi_t() { return sig_equi_t;};
// les positions modifiables
Coordonnee& M_0() {return M0;};
Coordonnee& M_t() {return Mt;};
Coordonnee& M_tdt() {return Mtdt;};
// repérage dans maillage
int Nb_mail() const {return mail;};
int Nb_ele() const {return nele;};
int Nb_pti() const {return npti;};
void Change_Nb_mail(int nb) {mail=nb;};
void Change_Nb_ele(int nb) {nele=nb;};
void Change_Nb_pti(int nb) {npti=nb;};
void Signature() const
{cout << " mail: " << mail << ", ele= "<< nele <<", pti=" << npti <<" ";};
// --- temps cpu
// tps cpu relatif à la métrique uniquement
Temps_CPU_HZpp& TpsMetrique() {return tpsMetrique;};
// temps cumulé relatif à la loi de comportement
Temps_CPU_HZpp& Tps_cpu_loi_comp() {return tps_cpu_loi_comp;};
// ---- acces idem en constants
// deformation finale
const TenseurBB & EpsBB_const() const {return *epsBB;};
// vitesse finale de deformation
const TenseurBB & DepsBB_const() const {return *depsBB;};
// variation de deformation entre t et t + delta t
const TenseurBB & DeltaEpsBB_const() const {return *deltaEpsBB;};
// contrainte finale
const TenseurHH & SigHH_const() const {return *sigHH;};
// contrainte en début d'incrément
const TenseurHH & SigHH_t_const() const {return *sigHH_t;};
// module de compressibilité
// si = -1, cela veut dire que le module n'a pas été mis à jour
const double& ModuleCompressibilite_const() const {return module_compressibilite;};
// module de cisaillement
// si = -1, cela veut dire que le module n'a pas été mis à jour
const double& ModuleCisaillement_const() const { return module_cisaillement;};
// volume élémentaire au pti
// si = -1, cela veut dire que le volume élémentaire n'a pas été mis à jour
const double& Volume_pti_const() { return volume_pti;};
// tableau constant relatif aux différentes grandeurs de type def scalaires équivalentes
// def_equi(1) = deformation cumulée = somme des sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH)) ;
// def_equi(2) = deformation duale de la contrainte de mises = sqrt(2./3. * (eps_barre_BH && eps_barre_BH)) ;
// def_equi(3) = niveau maxi atteind par def_equi(2)
// def_equi(4) = delta def cumulée = sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH));
const Tableau <double>& Deformation_equi_const () const { return def_equi;};
const Tableau <double>& Deformation_equi_t_const () const { return def_equi_t;};
// idem coté contrainte
// (1) = contrainte_mises, (2) = contrainte_tresca
const Tableau <double>& Sig_equi_const() const { return sig_equi;};
const Tableau <double>& Sig_equi_t_const() const { return sig_equi_t;};
// les positions en const
const Coordonnee& M0_const() const {return M0;};
const Coordonnee& Mt_const() const {return Mt;};
const Coordonnee& Mtdt_const() const {return Mtdt;};
// --- temps cpu
// tps cpu relatif à la métrique uniquement
const Temps_CPU_HZpp& TpsMetrique_const() const {return tpsMetrique;};
// temps cumulé relatif à la loi de comportement
const Temps_CPU_HZpp& Tps_cpu_loi_comp_const() const {return tps_cpu_loi_comp;};
// --- cas des invariants: a priori non-activé, pour les utiliser il faut les activer avant
// le statut: activé ou pas activé
bool Statut_Invariants_deformation () const {return ((epsInvar!=NULL) ? true :false);};
bool Statut_Invariants_vitesseDeformation () const {return ((depsInvar!=NULL) ? true :false);};
bool Statut_Invariants_contrainte () const {return ((sigInvar!=NULL) ? true :false);};
// le changement de statut, si c'est déjà ok, on ne fait rien
// nevez_statut: indique si l'on veut activer ou au contraire désactiver
void Change_statut_Invariants_deformation (bool nevez_statut);
void Change_statut_Invariants_vitesseDeformation (bool nevez_statut);
void Change_statut_Invariants_contrainte (bool nevez_statut);
// la récupération des invariants (s'ils sont actifs !!) en lecture écriture
// rappel sur la signification des différentes composantes des vecteurs "invariant":
// (3) ===> Det();
// (2) ===> II() = A:A;
// (1) ===> Trace();
// invariants de déformations
Vecteur& EpsInvar() {return *epsInvar;};
const Vecteur& EpsInvar_const() const {return *epsInvar;};
// invariants des vitesses de déformations
Vecteur& DepsInvar() {return *depsInvar;};
const Vecteur& DepsInvar_const() const {return *depsInvar;};
// invariants des contraintes
Vecteur& SigInvar() {return *sigInvar;};
const Vecteur& SigInvar_const() const {return *sigInvar;};
// actualisation des grandeurs actives de t+dt vers t, pour celles qui existent
// sous ces deux formes
void TdtversT();
// actualisation des grandeurs actives de t vers tdt, pour celles qui existent
// sous ces deux formes
void TversTdt();
//========= méthode particulière pour un passage de l'ordre 2D à 3D des tenseurs et l'inverse ===========
// plusZero: = true: indique qu'il faut complèter les grandeurs manquantes avec des 0
// = false: on ne complète pas
// il faut que ptintmec comporte des tenseurs d'ordre 2 et this des tenseurs 3D
void Affectation_2D_a_3D(const PtIntegMecaInterne& ptintmec,bool plusZero);
// l'inverse: comme le conteneur d'arrivée est plus petit, il n'y a pas de complétion
// il faut que ptintmec comporte des tenseurs d'ordre 3 et this des tenseurs 2D
void Affectation_3D_a_2D(const PtIntegMecaInterne& ptintmec);
//========= méthode particulière pour un passage de l'ordre 1D à 3D des tenseurs et l'inverse ===========
// plusZero: = true: indique qu'il faut complèter les grandeurs manquantes avec des 0
// = false: on ne complète pas
// il faut que ptintmec comporte des tenseurs d'ordre 1 et this des tenseurs 3D
void Affectation_1D_a_3D(const PtIntegMecaInterne& ptintmec,bool plusZero);
// l'inverse: comme le conteneur d'arrivée est plus petit, il n'y a pas de complétion
// il faut que ptintmec comporte des tenseurs d'ordre 3 et this des tenseurs 1D
void Affectation_3D_a_1D(const PtIntegMecaInterne& ptintmec);
//============= 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 (istream& 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(ostream& sort,const int cas);
protected :
// VARIABLES PROTÉGÉES :
TenseurBB * epsBB; // deformation finale
TenseurBB * depsBB; // vitesse finale de deformation
TenseurBB * deltaEpsBB; // variation de deformation entre t et t + delta t
TenseurHH * sigHH; // contrainte finale
TenseurHH * sigHH_t; // contrainte en début d'incrément
double module_compressibilite, module_cisaillement;
double volume_pti; // volume élémentaire au pti
// tableau relatif aux différentes grandeurs de type def scalaires équivalentes
// def_equi(1) = deformation cumulée = somme des sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH)) ;
// def_equi(2) = deformation duale de la contrainte de mises = sqrt(2./3. * (eps_barre_BH && eps_barre_BH)) ;
// def_equi(3) = niveau maxi atteind par def_equi(2)
// def_equi(4) = delta def cumulée = sqrt(2./3. * (delta_eps_barre_BH && delta_eps_barre_BH));
Tableau <double> def_equi_t, def_equi;
// idem coté contrainte
// (1) = contrainte_mises, (2) = contrainte_tresca
Tableau <double> sig_equi_t, sig_equi;
// positions du point d'intégration
Coordonnee M0,Mt,Mtdt;
// repérage dans éléments, maillage, nb pti
int mail,nele,npti;
//peut contenir éventuellement un tableau de base rattachée
// Tableau < BaseB_0_t_tdt>* tab_baseB_0_t_tdt;
// ---- les invariants éventuels (cas où les pointeurs ne sont pas nuls)
// rappel sur la signification des différentes composantes des vecteurs "invariant":
// (3) ===> Det();
// (2) ===> II() = A:A;
// (1) ===> Trace();
Vecteur * epsInvar ; // invariants de déformations
Vecteur * depsInvar ; // invariants des vitesses de déformations
Vecteur * sigInvar ; // invariants des contraintes
// --- temps cpu
Temps_CPU_HZpp tpsMetrique; // tps cpu relatif à la métrique uniquement
Temps_CPU_HZpp tps_cpu_loi_comp; // temps cumulé relatif à la loi de comportement
};
/// @} // end of group
#endif