// FICHIER : MetAxisymetrique2D.cc // CLASSE : MetAxisymetrique2D // 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) . // // Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure. // // Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France) // AUTHOR : Gérard Rio // E-MAIL : gerardrio56@free.fr // // This program is free software: you can redistribute it and/or modify // it under the terms of the GNU General Public License as published by // the Free Software Foundation, either version 3 of the License, // or (at your option) any later version. // // This program is distributed in the hope that it will be useful, // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty // of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. // See the GNU General Public License for more details. // // You should have received a copy of the GNU General Public License // along with this program. If not, see . // // For more information, please consult: . # include using namespace std; //introduces namespace std #include #include #include "Sortie.h" #include "MetAxisymetrique2D.h" // -Constructeur par defaut MetAxisymetrique2D::MetAxisymetrique2D (): Met_abstraite() {}; // constructeur permettant de dimensionner uniquement certaines variables // ici la dimension est 2 ou 3, le nombre de vecteur par contre est fixe: 2 // des variables a initialiser MetAxisymetrique2D::MetAxisymetrique2D (int dim_base,const DdlElement& tabddl, const Tableau& tab,int nomb_noeud) : Met_abstraite(dim_base,2,tabddl,tab, nomb_noeud) {}; // constructeur de copie MetAxisymetrique2D::MetAxisymetrique2D (const MetAxisymetrique2D& a) : Met_abstraite (a) {}; // destructeur MetAxisymetrique2D::~MetAxisymetrique2D () {}; //==================== METHODES PROTEGEES=============================== // calcul de la base naturel a t0 void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_0 (const Tableau& tab_noeud,const Mat_pleine& dphi, int nombre_noeud,const Vecteur& phi) { // on effectue le même calcul que dans le cas de met_abstraite mais pour les deux premiers vecteurs #ifdef MISE_AU_POINT if (giB_0 == NULL) { cout << "\nErreur : la base a t=0 n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_0 \n"; Sortie(1); }; #endif // on défini le X1 du point, qui est le rayon de rotation // autour de y ou z rho_0=0; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) rho_0 += tab_noeud(r)->Coord0()(1) * phi(r); // calcul du premier vecteur for (int a=1;a<= dim_base;a++) // le premier vecteur { double & gib0_1_a = giB_0->CoordoB(1)(a); gib0_1_a = 0.; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) gib0_1_a += tab_noeud(r)->Coord0()(a) * dphi(1,r); }; // puis on peut calculer le dernier vecteur // cependant il y a un problème lorsque rho_0=0 , dans ce dernier cas on aurait avec la formule // normale une norme du deuxième vecteur nulle. On va donc la mettre de manière arbitraire à 1 // et on considère que l'on ne peut pas avoir extension de ce point c-a-d: que c'est le centre de la matière // on ne peut pas avoir un trou qui se crée à ce niveau: on va mettre un test au cas où ce ne serait pas le cas if (Abs(rho_0) > ConstMath::pasmalpetit) {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_0->CoordoB(2)(k)=rho_0*2.*ConstMath::Pi; else giB_0->CoordoB(2)(k)=0.; }; } else // cas d'un point sur l'axe de symétrie {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_0->CoordoB(2)(k)=1.; else giB_0->CoordoB(2)(k)=0.; }; }; ////debug //tab_noeud(1)->Coord0().Affiche(); //tab_noeud(2)->Coord0().Affiche(); //(*(giB_0))(1).Affiche(); //(*(giB_0))(2).Affiche(); //cout << endl; ////fin debug }; // calcul de la base naturel a t -- calcul classique void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_t (const Tableau& tab_noeud,const Mat_pleine& dphi, int nombre_noeud,const Vecteur& phi) { // on effectue le même calcul que dans le cas de met_abstraite mais pour les deux premiers vecteurs #ifdef MISE_AU_POINT if (giB_t == NULL) { cout << "\nErreur : la base a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_t \n"; Sortie(1); }; #endif // on défini le X1 du point, qui est le rayon de rotation // autour de y ou z rho_t=0; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) rho_t += tab_noeud(r)->Coord1()(1) * phi(r); #ifdef MISE_AU_POINT rho_0=0; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) rho_0 += tab_noeud(r)->Coord0()(1) * phi(r); if ((Abs(rho_0)<=ConstMath::pasmalpetit)&&(Abs(rho_t)>ConstMath::pasmalpetit)) { cout << "\n *** erreur: dans le calcul de la metrique axisymetrique en un point d'un element ligne " << " le rayon initiale du point est nul (="<4) cout << "\n MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_t(..."; Sortie(1); }; #endif // calcul du premier vecteur for (int a=1;a<= dim_base;a++) // le premier vecteur { double & gibt_1_a = giB_t->CoordoB(1)(a); gibt_1_a = 0.; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) gibt_1_a += tab_noeud(r)->Coord1()(a) * dphi(1,r); }; // puis on peut calculer le dernier vecteur // cependant il y a un problème lorsque rho_0=0 , dans ce dernier cas on aurait avec la formule // normale une norme du deuxième vecteur nulle. On va donc la mettre de manière arbitraire à 1 // et on considère que l'on ne peut pas avoir extension de ce point c-a-d: que c'est le centre de la matière // on ne peut pas avoir un trou qui se crée à ce niveau: on va mettre un test au cas où ce ne serait pas le cas if (Abs(rho_t) > ConstMath::pasmalpetit) {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_t->CoordoB(2)(k)=rho_t*2.*ConstMath::Pi; else giB_t->CoordoB(2)(k)=0.; }; } else // cas d'un point sur l'axe de symétrie {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_t->CoordoB(2)(k)=1.; else giB_t->CoordoB(2)(k)=0.; }; }; }; // calcul de la base naturel a tdt -- calcul classique void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_tdt (const Tableau& tab_noeud,const Mat_pleine& dphi, int nombre_noeud,const Vecteur& phi) { // on effectue le même calcul que dans le cas de met_abstraite mais pour les deux premiers vecteurs #ifdef MISE_AU_POINT if (giB_tdt == NULL) { cout << "\nErreur : la base a tdt n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_tdt \n"; Sortie(1); }; #endif // on défini le X1 du point, qui est le rayon de rotation // autour de y ou z rho_tdt=0; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) rho_tdt += tab_noeud(r)->Coord2()(1) * phi(r); #ifdef MISE_AU_POINT rho_0=0; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) rho_0 += tab_noeud(r)->Coord0()(1) * phi(r); if ((Abs(rho_0)<=ConstMath::pasmalpetit)&&(Abs(rho_tdt)>ConstMath::pasmalpetit)) // if ((Abs(rho_0)== 0.)&&(Abs(rho_tdt)>ConstMath::petit)) { cout << "\n *** attention: dans le calcul de la metrique axisymetrique en un point d'un element ligne " << " le rayon initiale du point est nul (="<4) cout << "\n MetAxisymetrique2D::Calcul_giB_tdt(..."; // Sortie(1); }; #endif // calcul du premier vecteur for (int a=1;a<= dim_base;a++) // le premier vecteur { double & gibtdt_1_a = giB_tdt->CoordoB(1)(a); gibtdt_1_a = 0.; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) gibtdt_1_a += tab_noeud(r)->Coord2()(a) * dphi(1,r); }; // puis on peut calculer le dernier vecteur // cependant il y a un problème lorsque rho_0=0 , dans ce dernier cas on aurait avec la formule // normale une norme du deuxième vecteur nulle. On va donc la mettre de manière arbitraire à 1 // et on considère que l'on ne peut pas avoir extension de ce point c-a-d: que c'est le centre de la matière // on ne peut pas avoir un trou qui se crée à ce niveau: on va mettre un test au cas où ce ne serait pas le cas if (Abs(rho_tdt) > ConstMath::pasmalpetit) {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_tdt->CoordoB(2)(k)=rho_tdt*2.*ConstMath::Pi; else giB_tdt->CoordoB(2)(k)=0.; }; } else // cas d'un point sur l'axe de symétrie {for (int k=1;k<=dim_base;k++) {if (k==dim_base) giB_tdt->CoordoB(2)(k)=1.; else giB_tdt->CoordoB(2)(k)=0.; }; }; }; // calcul des variations du point a tdt void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Mtdt (const Tableau& , const Vecteur& phi, int nbnoeu) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Mtdt == NULL) { cout << "\nErreur : le de variation du point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Mtdt \n"; Sortie(1); }; #endif int indice; int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b < dim_base; b++) //on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int r = 1; r <= nbnoeu; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; Coordonnee & d_Mtdt_indice=(*d_Mtdt)(indice); d_Mtdt_indice.Zero(); d_Mtdt_indice(b)=phi(r); } }; // calcul des variations de la vitesse du point a t en fonction des ddl existants de vitesse void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vt (const Tableau& , const Vecteur& phi, int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vt \n"; Sortie(1); }; #endif int indice; int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b < dim_base; b++) //on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 {for (int r = 1; r <= nombre_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; Coordonnee & d_Vt_indice=(*d_Vt)(indice); d_Vt_indice.Zero(); d_Vt_indice(b)=phi(r); }; }; }; // idem mais au noeud passé en paramètre void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vt (const Noeud* ) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vt(const Noeud* \n"; Sortie(1); }; #endif for (int b = 1; b < dim_base; b++) //on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 { Coordonnee & d_Vt_indice=(*d_Vt)(b); d_Vt_indice.Zero(); d_Vt_indice(b)=1; }; }; // calcul des variations de la vitesse du point a tdt en fonction des ddl existants de vitesse void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vtdt (const Tableau& , const Vecteur& phi, int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vtdt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vtdt \n"; Sortie(1); }; #endif int indice; int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b < dim_base; b++) //on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 {for (int r = 1; r <= nombre_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; Coordonnee & d_Vtdt_indice=(*d_Vtdt)(indice); d_Vtdt_indice.Zero(); d_Vtdt_indice(b)=phi(r); }; }; }; // idem mais au noeud passé en paramètre void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vtdt (const Noeud* ) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vtdt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse au point a tdt n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_Vtdt(const Noeud* \n"; Sortie(1); }; #endif for (int b = 1; b < dim_base; b++) //on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 { Coordonnee & d_Vtdt_indice=(*d_Vtdt)(b); d_Vtdt_indice.Zero(); d_Vtdt_indice(b)=1; }; }; // calcul des variations de la vitesse moyenne du point a t en fonction des ddl de position void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moyt (const Tableau& , const Vecteur& phi, int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse moyenne au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moyt \n"; Sortie(1); }; #endif // la vitesse est calculée selon (M(t)-M(0)) / t, ici on se réfère par rapport au ddl de M(t) // dans le cas où le temps est nul on pose que la vitesse est nulle et non infinie ! double temps = ParaGlob::Variables_de_temps().TempsCourant(); double unsurt; if (temps >= ConstMath::trespetit) {unsurt = 1./temps;} else {unsurt = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle int indice; int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b< dim_base; b++) {for (int r = 1; r <= nombre_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; Coordonnee & d_Vt_indice=(*d_Vt)(indice); d_Vt_indice.Zero(); d_Vt_indice(b)=unsurt * phi(r); }; }; }; // idem mais au noeud passé en paramètre void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moyt(const Noeud* ) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse moyenne au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moyt(const Noeud* \n"; Sortie(1); }; #endif // la vitesse est calculée selon (M(t)-M(0)) / t, ici on se réfère par rapport au ddl de M(t) // dans le cas où le temps est nul on pose que la vitesse est nulle et non infinie ! double temps = ParaGlob::Variables_de_temps().TempsCourant(); double unsurt; if (temps >= ConstMath::trespetit) {unsurt = 1./temps;} else {unsurt = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b< dim_base; b++) {Coordonnee & d_Vt_indice=(*d_Vt)(b); d_Vt_indice.Zero(); d_Vt_indice(b)=unsurt; }; }; // calcul des variations de la vitesse moyenne du point a tdt en fonction des ddl de position void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moytdt (const Tableau& , const Vecteur& phi, int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vtdt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse moyenne au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moytdt \n"; Sortie(1); }; #endif // la vitesse est calculée selon (M(tdt)-M(t)) / deltat, les ddl sont ceux de M(tdt) // dans le cas où l'incrément de temps est nul on pose que la vitesse est nulle et non infinie ! double deltat=ParaGlob::Variables_de_temps().IncreTempsCourant();double unsurdeltat; if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle int indice; int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b< dim_base; b++) {for (int r = 1; r <= nombre_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; Coordonnee & d_Vtdt_indice=(*d_Vtdt)(indice); d_Vtdt_indice.Zero(); d_Vtdt_indice(b)=phi(r) * unsurdeltat; }; }; }; // idem mais au noeud passé en paramètre void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moytdt(const Noeud* ) { #ifdef MISE_AU_POINT if (d_Vtdt == NULL) { cout << "\nErreur : la variation de vitesse moyenne au point a t n'est pas dimensionne !\n"; cout << "void MetAxisymetrique2D::Calcul_d_V_moytdt(const Noeud* \n"; Sortie(1); }; #endif // la vitesse est calculée selon (M(tdt)-M(t)) / deltat, les ddl sont ceux de M(tdt) // dans le cas où l'incrément de temps est nul on pose que la vitesse est nulle et non infinie ! double deltat=ParaGlob::Variables_de_temps().IncreTempsCourant();double unsurdeltat; if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle for (int b = 1; b< dim_base; b++) { Coordonnee & d_Vtdt_indice=(*d_Vtdt)(b); d_Vtdt_indice.Zero(); d_Vtdt_indice(b)= unsurdeltat; }; }; //== calcul de la variation des bases void MetAxisymetrique2D::D_giB_t( const Mat_pleine& dphi, int nbnoeu,const Vecteur & phi) {int indice; // derivees des gBi par rapport a XHbr , b=1 à 1 ou 2 suivant la dimension int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b<= nb_ddl_en_var; b++) for (int r = 1; r <= nbnoeu; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; BaseB & d_giB_t_indice=(*d_giB_t)(indice); // variation du premier vecteur d_giB_t_indice.CoordoB(1).Zero(); d_giB_t_indice.CoordoB(1)(b)=dphi(1,r); // le deuxième vecteur à une dérivée non nulle suivant XH1r d_giB_t_indice.CoordoB(2).Zero(); // init // comme g_2=X^{1r} * phi_r * I_{3 ou 2} suivant que dim_base= 3 ou 2 if (b==1) d_giB_t_indice.CoordoB(2)(dim_base) = phi(r)*2.*ConstMath::Pi; }; // en dim 3 la dérivée de tous les vecteurs par rapport à XH3r est nulle // if (dim_base==3) // for (int r = 1; r <= nbnoeu; r++) // { indice = r*dim_base; // sont quand même rangé dim_base par dim_base // BaseB & d_giB_t_indice=(*d_giB_t)(indice); // for (int k=1;k<=2;k++) // d_giB_t_indice(k).Zero(); // }; }; void MetAxisymetrique2D::D_giB_tdt( const Mat_pleine& dphi, int nbnoeu,const Vecteur & phi) {int indice; // derivees des gBi par rapport a XHbr , b=1 à 1 ou 2 suivant la dimension int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 for (int b = 1; b<= nb_ddl_en_var; b++) for (int r = 1; r <= nbnoeu; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + b; BaseB & d_giB_tdt_indice=(*d_giB_tdt)(indice); // variation du premier vecteur d_giB_tdt_indice.CoordoB(1).Zero(); d_giB_tdt_indice.CoordoB(1)(b)=dphi(1,r); // le deuxième vecteur à une dérivée non nulle suivant XH1r d_giB_tdt_indice.CoordoB(2).Zero(); // init // comme g_2=X^{1r} * phi_r * I_{3 ou 2} suivant que dim_base= 3 ou 2 if (b==1) d_giB_tdt_indice.CoordoB(2)(dim_base) = phi(r)*2.*ConstMath::Pi; }; // en dim 3 la dérivée de tous les vecteurs par rapport à XH3r est nulle // if (dim_base==3) // for (int r = 1; r <= nbnoeu; r++) // { indice = r*dim_base; // sont quand même rangé dim_base par dim_base // BaseB & d_giB_tdt_indice=(*d_giB_tdt)(indice); // for (int k=1;k<=2;k++) // d_giB_tdt_indice(k).Zero(); // }; }; // calcul du gradient de vitesse à t void MetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_t (const Tableau& tab_noeud, const Mat_pleine& dphi,int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if ((giB_t == NULL) || (gradVBB_t == NULL)) { cout << "\nErreur : la base et/ou le gradient de vitesse a t n'est pas defini !\n"; cout << "\nMetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_t \n"; Sortie(1); }; #endif // Vi|j = V^{ar} \phi_{r,j} \vec I_a . \vec g_i = V,j . g_i // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant l'axe dim qui est la direction // tangente à l'axe de rotation qui est y (en 3D) ou z (en 2D) // d'autre part en dim 3D, l'interpolation géométrique 1D nous permet d'obtenir le gradient spatial // selon l'axe de l'élément (mais pas dans les autres directions évidemment !) // de plus la vitesse est normale à g_{dim_base} // --> tout d'abord le premier vecteur par rapport à theta 1 {CoordonneeB & giBt_1 = giB_t->CoordoB(1); // pour Vi|j, avec j = 1 (dimension d'interpolation) double& gradVij=(*gradVBB_t).Coor(1,1); gradVij = 0.; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) { switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle gradVij += tab_noeud(r)->Valeur_t(V2) * dphi(1,r) * giBt_1(2); case 2: gradVij += tab_noeud(r)->Valeur_t(V1) * dphi(1,r) * giBt_1(1); }; };// -- fin du for sur r }; // fin du bloc de calcul de V1|1 // --> maintenant le second vecteur, c'est à dire selon la direction tangente à l'axe de rotation // la vitesse est nulle // idem pour le premier vecteur for (int i=1;i<=2;i++) // pour Vi|j, avec j=2 -> 0 car V,2 = 0 (en local) (*gradVBB_t).Coor(i,2) = 0.; // pour la vitesse suivant 1 , elle est également normale à g_2 (du à l'axisymétrie) // donc donne un gradient nulle // V2|1 = V,1 . g_2 = 0 (*gradVBB_t).Coor(2,1) = 0.; }; // calcul gradient de vitesse à t+dt void MetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_tdt (const Tableau& tab_noeud, const Mat_pleine& dphi,int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if ((giB_tdt == NULL) || (gradVBB_tdt == NULL)) { cout << "\nErreur : la base et/ou le gradient de vitesse a t+dt n'est pas defini !\n"; cout << "\nMetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_tdt \n"; Sortie(1); }; #endif // Vi|j = V^{ar} \phi_{r,j} \vec I_a . \vec g_i = V,j . g_i // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant l'axe dim qui est la direction // tangente à l'axe de rotation qui est y (en 3D) ou z (en 2D) // d'autre part en dim 3D, l'interpolation géométrique 1D nous permet d'obtenir le gradient spatial // selon l'axe de l'élément (mais pas dans les autres directions évidemment !) // de plus la vitesse est normale à g_{dim_base} // --> tout d'abord le premier vecteur par rapport à theta 1 {CoordonneeB & giBtdt_1 = giB_tdt->CoordoB(1); // pour Vi|j, avec j = 1 (dimension d'interpolation) double& gradVij=(*gradVBB_tdt).Coor(1,1); gradVij = 0.; for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) { switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle gradVij += tab_noeud(r)->Valeur_tdt(V2) * dphi(1,r) * giBtdt_1(2); case 2: gradVij += tab_noeud(r)->Valeur_tdt(V1) * dphi(1,r) * giBtdt_1(1); }; };// -- fin du for sur r }; // fin du bloc de calcul de V1|1 // --> maintenant le second vecteur, c'est à dire selon la direction tangente à l'axe de rotation // la vitesse est nulle // idem pour le premier vecteur for (int i=1;i<=2;i++) // pour Vi|j, avec j=2 -> 0 car V,2 = 0 (en local) (*gradVBB_tdt).Coor(i,2) = 0.; // pour la vitesse suivant 1 , elle est également normale à g_2 (du à l'axisymétrie) // donc donne un gradient nulle // V2|1 = V,1 . g_2 = 0 (*gradVBB_tdt).Coor(2,1) = 0.; }; // calcul du gradient de vitesse moyen en utilisant delta x^ar/delta t // dans le cas où les ddl à tdt n'existent pas -> utilisation de la vitesse sécante entre 0 et t !! void MetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_moyen_t (const Tableau& tab_noeud, const Mat_pleine& dphi,int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if ((giB_t == NULL) || (gradVmoyBB_t == NULL)) { cout << "\nErreur : la base et/ou le gradient de vitesse a t+dt n'est pas defini !\n"; cout << "\nMetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_moyen_t \n"; Sortie(1); }; #endif // on pose V^{ar} = delta X^{ar} / delta t // on choisit une vitesse de déformation pour l'instant identique à deltaeps/t const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps(); // dans le cas où l'incrément de temps est nul la vitesse est nulle double deltat=vartemps.IncreTempsCourant();double unsurdeltat; double temps =vartemps.TempsCourant(); // on regarde le premier noeud pour savoir s'il y a des coordonnées à t+dt if (tab_noeud(1)->ExisteCoord2()) {// dans ce cas on utilise l'incrément de temps if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle } else // sinon on utilise la variation totale de 0 à t, le delta t vaudra le temps actuel { if (temps >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./temps;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle } // Vi|j = V^{ar} \phi_{r,j} \vec I_a . \vec g_i gradVmoyBB_t->Inita(0.); for (int iv=1;iv<=nbvec_base;iv++) dmatV_moy_t->CoordoB(iv).Zero(); for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) { // on construit d'abord le vecteur vitesse Coordonnee & V = V_moy_t(r); if (tab_noeud(r)->ExisteCoord2()) V = (tab_noeud(r)->Coord2() - tab_noeud(r)->Coord1())*unsurdeltat; else // sinon utilisation des coordonnées sécantes !!! V = (tab_noeud(r)->Coord1() - tab_noeud(r)->Coord0())*unsurdeltat; // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant z (en 3D) ou y (en 2D) // = la direction tangente à l'axe de rotation qui est y en 3D et z en 2D // ---> premier vecteur {CoordonneeB & giBt_1 = giB_t->CoordoB(1); // pour Vi|j, avec j = 1 double& gradVij=(*gradVmoyBB_t).Coor(1,1); switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle gradVij += V(2) * dphi(1,r) * giBt_1(2); case 2: gradVij += V(1) * dphi(1,r) * giBt_1(1); }; // calcul du vecteurs V,1 moyens, sachant que V,2 = 0 CoordonneeB & dmatV_moy_t_1= dmatV_moy_t->CoordoB(1); switch (dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle dmatV_moy_t_1(2) += V(2) * dphi(1,r); case 2: dmatV_moy_t_1(1) += V(1) * dphi(1,r); }//-- fin du switch }; // fin du bloc de calcul de V1|1 }; // fin de la boucle sur r // --> maintenant le second vecteur, c'est à dire selon la direction tangente à l'axe de rotation // la vitesse est nulle // idem pour le premier vecteur // pour la vitesse suivant 1 , elle est également normale à g_2 (du à l'axisymétrie) // donc donne un gradient nulle // V2|1 = V,1 . g_2 = 0 // rien n'a faire car gradVmoyBB_t et dmatV_moy_t ont été initialisés à 0. }; // calcul du gradient de vitesse moyen en utilisant delta x^ar/delta t void MetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_moyen_tdt (const Tableau& tab_noeud, const Mat_pleine& dphi,int nombre_noeud) { #ifdef MISE_AU_POINT if ((giB_tdt == NULL) || (gradVmoyBB_tdt == NULL)) { cout << "\nErreur : la base et/ou le gradient de vitesse a t+dt n'est pas defini !\n"; cout << "\nMetAxisymetrique2D::Calcul_gradVBB_moyen_tdt \n"; Sortie(1); }; #endif // on pose V^{ar} = delta X^{ar} / delta t // on choisit une vitesse de déformation pour l'instant identique à deltaeps/t const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps(); // dans le cas où l'incrément de temps est nul la vitesse est nulle double deltat=vartemps.IncreTempsCourant(); double unsurdeltat; if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle // Vi|j = V^{ar} \phi_{r,j} \vec I_a . \vec g_i gradVmoyBB_tdt->Inita(0.); for (int iv=1;iv<=nbvec_base;iv++) dmatV_moy_tdt->CoordoB(iv).Zero(); for (int r=1;r<=nombre_noeud;r++) { // on construit d'abord le vecteur vitesse Coordonnee & V = V_moy_tdt(r); if (tab_noeud(r)->ExisteCoord2()) V = (tab_noeud(r)->Coord2() - tab_noeud(r)->Coord1())*unsurdeltat; else // sinon utilisation des coordonnées sécantes !!! V = (tab_noeud(r)->Coord1() - tab_noeud(r)->Coord0())*unsurdeltat; // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant z (en 3D) ou y (en 2D) // = la direction tangente à l'axe de rotation qui est y en 3D et z en 2D // ---> premier vecteur {CoordonneeB & giBtdt_1 = giB_tdt->CoordoB(1); // pour Vi|j, avec j = 1 double& gradVij=(*gradVmoyBB_tdt).Coor(1,1); switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle gradVij += V(2) * dphi(1,r) * giBtdt_1(2); case 2: gradVij += V(1) * dphi(1,r) * giBtdt_1(1); }; // calcul du vecteurs V,1 moyens, sachant que V,2 = 0 CoordonneeB & dmatV_moy_tdt_1= dmatV_moy_tdt->CoordoB(1); switch (dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle dmatV_moy_tdt_1(2) += V(2) * dphi(1,r); case 2: dmatV_moy_tdt_1(1) += V(1) * dphi(1,r); }//-- fin du switch }; // fin du bloc de calcul de V1|1 }; // fin de la boucle sur r // --> maintenant le second vecteur, c'est à dire selon la direction tangente à l'axe de rotation // la vitesse est nulle // idem pour le premier vecteur // pour la vitesse suivant 1 , elle est également normale à g_2 (du à l'axisymétrie) // donc donne un gradient nulle // V2|1 = V,1 . g_2 = 0 // rien n'a faire car gradVmoyBB_tdt et dmatV_moy_tdt ont été initialisés à 0. }; //== calcul de la variation du gradient instantannée //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** // dans les dérivées des gradients il manque les variations par rapport à V2, cf les gi // absolument les mettres à jour !!!!!!!!!!!! //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** //**************************************************************************************************** // par rapport aux composantes V^ar (et non les X^ar ) void MetAxisymetrique2D::DgradVBB_t(const Mat_pleine& dphi) { // derivees par rapport a VH1r // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant l'axe dim qui est la direction // tangente à l'axe de rotation qui est y (en 3D) ou z (en 2D) // seule la composante 1,1 du gradient est non nulle int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 int nddl = d_gradVBB_t.Taille(); for (int i=1;i<=nddl;i++) (d_gradVBB_t(i))->Inita(0.); // les dérivées non-nulles int indice=0; for (int r = 1; r <= nomb_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + 1; // grad(i,j) = Vi|j = gj_point * gi { switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle (*(d_gradVBB_t(indice+1))).Coor(1,1) = dphi(1,r) * (*giB_t)(1)(2); case 2: (*(d_gradVBB_t(indice))).Coor(1,1) = dphi(1,r) * (*giB_t)(1)(1); }; }; }; }; //== calcul de la variation du gradient // par rapport aux composantes V^ar (et non les X^ar ) void MetAxisymetrique2D::DgradVBB_tdt(const Mat_pleine& dphi) { // derivees par rapport a VH1r // Pour les éléments axisymétriques, il n'y a pas de vitesse suivant l'axe dim qui est la direction // tangente à l'axe de rotation qui est y (en 3D) ou z (en 2D) // seule la composante 1,1 du gradient est non nulle int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 int nddl = d_gradVBB_tdt.Taille(); for (int i=1;i<=nddl;i++) (d_gradVBB_tdt(i))->Inita(0.); // les dérivées non-nulles int indice=0; for (int r = 1; r <= nomb_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + 1; // grad(i,j) = Vi|j = gj_point * gi { switch(dim_base) {case 3: // on ne tiens pas compte de la valeur V3 qui est nulle (*(d_gradVBB_tdt(indice+1))).Coor(1,1) = dphi(1,r) * (*giB_tdt)(1)(2); case 2: (*(d_gradVBB_tdt(indice))).Coor(1,1) = dphi(1,r) * (*giB_tdt)(1)(1); }; }; }; }; // calcul de la variation du gradient moyen à t // par rapport aux composantes X^ar (et non les V^ar ) void MetAxisymetrique2D::DgradVmoyBB_t(const Mat_pleine& dphi,const Tableau& tab_noeud) { // récup de delta t const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps(); // dans le cas où l'incrément de temps est nul la vitesse est nulle double deltat=vartemps.IncreTempsCourant();double unsurdeltat; double temps =vartemps.TempsCourant(); // on regarde le premier noeud pour savoir s'il y a des coordonnées à t+dt if (tab_noeud(1)->ExisteCoord2()) {// dans ce cas on utilise l'incrément de temps if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle } else // sinon on utilise la variation totale de 0 à t, le delta t vaudra le temps actuel { if (temps >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./temps;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle }; // initialisation int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 int nddl = d_gradVmoyBB_t.Taille(); for (int i=1;i<=nddl;i++) (d_gradVmoyBB_t(i))->Inita(0.); // seul les gradients (1,1) sont non nuls // les dérivées non-nulles int indice=0; for (int r = 1; r <= nomb_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + 1; // grad(i,j) = Vi|j = gj_point * gi { switch(dim_base) {case 3: (*(d_gradVmoyBB_t(indice+1))).Coor(1,1) = dphi(1,r) *( unsurdeltat * (*giB_t)(1)(2) + (*dmatV_moy_t)(1).ScalBB((*d_giB_t)(indice+1)(1)) ); case 2: (*(d_gradVmoyBB_t(indice))).Coor(1,1) = dphi(1,r) *( unsurdeltat * (*giB_t)(1)(1) + (*dmatV_moy_t)(1).ScalBB((*d_giB_t)(indice)(1)) ); }; }; }; }; // calcul de la variation du gradient moyen à t dt // par rapport aux composantes X^ar (et non les V^ar ) void MetAxisymetrique2D::DgradVmoyBB_tdt(const Mat_pleine& dphi) { // récup de delta t const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps(); // dans le cas où l'incrément de temps est nul la vitesse est nulle double deltat=vartemps.IncreTempsCourant(); double unsurdeltat; if (deltat >= ConstMath::trespetit) {unsurdeltat = 1./deltat;} else {unsurdeltat = 0.;} // o car on veut une vitesse nulle // initialisation int nb_ddl_en_var = dim_base-1; // on ne prend en compte que les variations jusqu'a dim-1 int nddl = d_gradVmoyBB_tdt.Taille(); for (int i=1;i<=nddl;i++) (d_gradVmoyBB_tdt(i))->Inita(0.); // seul les gradients (1,1) sont non nuls // les dérivées non-nulles int indice=0; for (int r = 1; r <= nomb_noeud; r++) { indice = (r-1)*nb_ddl_en_var + 1; // grad(i,j) = Vi|j = gj_point * gi { switch(dim_base) {case 3: (*(d_gradVmoyBB_tdt(indice+1))).Coor(1,1) = dphi(1,r) *( unsurdeltat * (*giB_tdt)(1)(2) + (*dmatV_moy_tdt)(1).ScalBB((*d_giB_tdt)(indice+1)(1)) ); case 2: (*(d_gradVmoyBB_tdt(indice))).Coor(1,1) = dphi(1,r) *( unsurdeltat * (*giB_tdt)(1)(1) + (*dmatV_moy_tdt)(1).ScalBB((*d_giB_tdt)(indice)(1)) ); }; }; }; };