// This file is part of the Herezh++ application.
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// 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/>.
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// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
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// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
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* DATE: 28/07/2006 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
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* BUT: Algorithme de calcul dynamique explicite, pour de la *
* mecanique du solide déformable en coordonnees materielles*
* entrainees. *
* Correspond à l'implantation de l'algo de Bonelli et Bursi.*
* Le modèle est de type galerkin discontinu en tempsP1-P1, *
* pour la discrétisation. L'algo est de type prédiction *
* suivi de 1 ou plusieurs cycle de correction. *
* Il est explicite, dans le sens où on n'utilise pas de *
* comportement tangent du matériau et que l'on contrôle *
* exactement le nombre d'itération du processus. *
* *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
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#ifndef AGORI_BONELLI_H
#define AGORI_BONELLI_H
#include "Algori.h"
#include "Assemblage.h"
#include "GeomSeg.h"
/// @addtogroup Les_algorithmes_de_resolutions_globales
/// @{
///
/// BUT: Algorithme de calcul dynamique explicite, pour de la
/// mecanique du solide déformable en coordonnees materielles
/// entrainees.
/// Correspond à l'implantation de l'algo de Bonelli et Bursi.
/// Le modèle est de type galerkin discontinu en tempsP1-P1,
/// pour la discrétisation. L'algo est de type prédiction
/// suivi de 1 ou plusieurs cycle de correction.
/// Il est explicite, dans le sens où on n'utilise pas de
/// comportement tangent du matériau et que l'on contrôle
/// exactement le nombre d'itération du processus.
class AlgoBonelli : public Algori
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
AlgoBonelli () ; // par defaut
// constructeur en fonction du type de calcul
// du sous type (pour les erreurs, remaillage etc...)
// il y a ici lecture des parametres attaches au type
AlgoBonelli (const bool avec_typeDeCal
,const list <EnumSousTypeCalcul>& soustype
,const list <bool>& avec_soustypeDeCal
,UtilLecture& entreePrinc);
// constructeur de copie
AlgoBonelli (const AlgoBonelli& algo);
// constructeur de copie à partie d'une instance indifférenciée
Algori * New_idem(const Algori* algo) const
{// on vérifie qu'il s'agit bien d'une instance
if (algo->TypeDeCalcul() != DYNA_EXP_BONELLI)
{ cout << "\n *** erreur lors de la creation par copie d'un algo DYNA_EXP_BONELLI "
<< " l'algo passe en parametre est en fait : " << Nom_TypeCalcul(algo->TypeDeCalcul())
<< " arret !! " << flush;
Sortie(1);
return NULL;
}
else
{ AlgoBonelli* inter = (AlgoBonelli*) algo;
return ((Algori *) new AlgoBonelli(*inter));
};
};
// DESTRUCTEUR :
~AlgoBonelli () ;
// METHODES PUBLIQUES :
// execution de l'algorithme explicite dans le cas dynamique sans contact
void Execution(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D* ,LesFonctions_nD*
,VariablesExporter* varExpor,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
//------- décomposition en 3 du calcul d'équilibre -------------
// a priori : InitAlgorithme et FinCalcul ne s'appellent qu'une fois,
// par contre : CalEquilibre peut s'appeler plusieurs fois, le résultat sera différent si entre deux calcul
// certaines variables ont-été changés
// initialisation
void InitAlgorithme(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter*,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// mise à jour
void MiseAJourAlgo(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// calcul de l'équilibre
// si tb_combiner est non null -> un tableau de 2 fonctions
// - la première fct dit si on doit valider ou non le calcul à convergence ok,
// - la seconde dit si on doit sortir de la boucle ou non à convergence ok
//
// si la validation est effectuée, la sauvegarde pour le post-traitement est également effectuée
// en fonction de la demande de sauvegard,
// sinon pas de sauvegarde pour le post-traitement à moins que l'on a demandé un mode debug
// qui lui fonctionne indépendamment
void CalEquilibre(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter*,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats*
,Tableau < Fonction_nD* > * tb_combiner);
// dernière passe
void FinCalcul(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter*,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// sortie du schemaXML: en fonction de enu
void SchemaXML_Algori(ofstream& sort,const Enum_IO_XML enu) const ;
protected :
// VARIABLES PROTEGEES :
// paramètres de l'algorithme
double a_a,b_b;
int k_max;
double omega_b; // omega de bifurcation < omega critique
double rho_b; // rayon spectral à la bifurcation
GeomSeg* pt_seg_temps; // un élement segment pour l'intégration temporelle avec gauss
int nb_pt_int_t; // le nombre de points d'intégration temporelle
// liste de variables de travail déclarées ici pour éviter le passage de paramètre entre les
// méthodes internes à la classe
double delta_t; // pas de temps instantané
double deltat2,unsurdeltat,deltatSurDeux; // variable intermédiaire temps instantané
double delta_t_total; // pas de temps total
double deltat2_total,unsurdeltat_total,deltatSurDeux_total; // variable intermédiaire temps totales
// pour clarifier la lecture des différentes phases pour la mise en place des CL sur ddl
enum enuTypePhase {PREDICTION_bonelli, INTEGRATION_bonelli
, CORRECTION_bonelli, FIN_DELTA_T_bonelli };
// ---------------- variables de transferts internes ------------------
// === pointeurs d'instance et classe particulières
LesMaillages * lesMail_;
LesReferences* lesRef_;
LesCourbes1D* lesCourbes1D_;
LesFonctions_nD* lesFonctionsnD_ ;
Charge* charge_;
LesCondLim* lesCondLim_;
LesContacts* lesContacts_;
Assemblage * Ass1, * Ass2, * Ass3; // pointeurs d'assemblages
// === variables scalaires
double maxPuissExt; // maxi de la puissance des efforts externes
double maxPuissInt; // maxi de la puissance des efforts internes
double maxReaction; // maxi des reactions
int inReaction; // pointeur d'assemblage pour le maxi de reaction
int inSol; // pointeur d'assemblage du maxi de variation de ddl
double maxDeltaDdl; // maxi de variation de ddl
int cas_combi_ddl; // def combinaison des ddl
int icas; // idem cas_combi_ddl mais pour lesCondlim
bool erreurSecondMembre; // pour la gestion des erreurs de calcul au second membre
bool prepa_avec_remont; // comme son nom l'indique
bool brestart; // booleen qui indique si l'on est en restart ou pas
OrdreVisu::EnumTypeIncre type_incre; // pour la visualisation au fil du calcul
// === vecteurs
Vecteur q_0,p_0; // position et quantité de mouvement à ti^{-}
Vecteur q_1,p_1; // position et quantité de mouvement à ti^{+}
Vecteur q_2,p_2; // position et quantité de mouvement à ti+1^{-}
Vecteur pPoint_i; // quantité de mouvement à ti^{-}
Vecteur P_i_1,P_i_2,P_q1_k,P_q2_k; // inter
Vecteur r_1_k,r_2_k; // les résidus
Vecteur vec_travail1,vec_travail2; // vecteurs de travail
Vecteur dernier_phi; // fonction d'interpolation temporelle au dernier pt d'integ en temps
Vecteur vglobin; // puissance interne : pour ddl accélération
Vecteur vglobex; // puissance externe
Vecteur vglobaal; // puissance totale qui ecrase vglobin
Vecteur vcontact; // puissance des forces de contact
Vecteur vitesse_tplus; // vitesses
Vecteur X_Bl,V_Bl,G_Bl; // stockage transitoirement des X V GAMMA <-> CL
Vecteur forces_vis_num; // forces visqueuses d'origines numériques
// === les listes
list <LesCondLim::Gene_asso> li_gene_asso; // tableaux d'indices généraux des ddl bloqués
// === les tableaux
Tableau <Nb_assemb> t_assemb; // tableau globalisant les numéros d'assemblage de X V gamma
Tableau <Enum_ddl> tenuXVG; // les enum des inconnues
// === les matrices
Mat_abstraite* mat_masse,* mat_masse_sauve; // choix de la matrice de masse
Mat_abstraite* mat_C_pt; // matrice visqueuse numérique
// METHODES PROTEGEES :
// lecture des paramètres du calcul
void lecture_Parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// écriture des paramètres dans la base info
// = 1 : on écrit tout
// = 2 : on écrot uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecrit_Base_info_Parametre(ostream& sort,const int& cas);
// lecture des paramètres dans la base info
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
// choix = true : fonctionnememt normal
// choix = false : la méthode ne doit pas lire mais initialiser les données à leurs valeurs par défaut
// car la lecture est impossible
void Lecture_Base_info_Parametre(istream& ent,const int& cas,bool choix);
// création d'un fichier de commande: cas des paramètres spécifiques
void Info_commande_parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// gestion et vérification du pas de temps et modif en conséquence si nécessaire
// cas = 0: premier passage à blanc, delta t = 0
// cas = 1: initialisation du pas de temps et vérif / au pas de temps critique
// ceci pour le temps t=0
// cas = 2: initialisation du pas de temps et vérif / au pas de temps critique
// ceci pour le temps t. et on divise par nbstep
// ceci pour garantir que l'on fait le calcul avec 1 step
void Gestion_pas_de_temps(LesMaillages * lesMail,int cas,int nbstep);
// modification transitoire du pas de temps et modif en conséquence si nécessaire
// utilisée pour les différentes intégrales temporelles
// delta_tau : nouveau pas de temps transitoire imposé
void Modif_transi_pas_de_temps(double delta_tau);
// calcul des ddl avec prise en comptes des conditions limites suivant une technique
// s'appuyant sur une différence finie décentrée à droite
// utilise les vecteurs globaux : q_2, q_1, q_0
// --> mise à jour des ddl au niveau globaux sur les X, V, gamma puis au niveau des noeuds
// --> ou mise à jour des composantes adoc des vecteurs globaux q_2, q_1, q_0, selon "phasage"
// phii : interpolation en fonction du temps, ne sert que pour phasage = INTEGRATION_bonelli
// phasage =
// PREDICTION_bonelli: phase de prédiction, on n'utilise "pas" l'interpolation en temps (phii)
// --> calcul de q_1 et q_2 avec les conditions limites
// INTEGRATION_bonelli: phase d'intégration, "on utilise l'interpolation en temps"
// --> calcul de X_tdt et vitesse_tdt
// CORRECTION_bonelli: phase de correction, on n'utilise "pas" l'interpolation en temps (phii)
// --> calcul de q_1 et q_2 avec les conditions limites
// FIN_DELTA_T_bonelli: phase final, on n'utilise "pas" l'interpolation en temps (phii)
// --> calcul de X_tdt et vitesse_tdt pour le temps final
void AvanceDDL_avec_CL(const Vecteur & phii,enuTypePhase phasage);
// calcul des différences énergie en jeux dans le cas Bonelli
// affichage éventuelle des ces énergies et du bilan
// V : ddl de vitesse
// coef_mass : en fait il faut utiliser 1/coef_mass * mat_mass pour la matrice masse, ceci due à la spécificité de l'algo
// les différentes énergie et efforts généralisées sont des variables internes à l'algo
// en sortie: énergie cinétique : E_cin_tdt, énergie interne : E_int_tdt, énergie externe = E_ext_tdt, bilan : bilan_E
// idem avec les puissances
// énergie visqueuse due aux forces visqueuses numériques
// icharge : compteur d'increment
void CalEnergieAffichageBonelli(const double& coef_mass,int icharge);
//---- gestion des commndes interactives --------------
// écoute et prise en compte d'une commande interactive
// ramène true tant qu'il y a des commandes en cours
bool ActionInteractiveAlgo();
};
/// @} // end of group
#endif