// FICHIER : QuadraMemb.h // CLASSE : QuadraMemb // 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: . /************************************************************************ * * * DATE: 15/01/97 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * La classe QuadraMemb permet de declarer des elements quadrangumaire membranne 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 2 * * l'interpolation le nombre de point d'integration sont definit dans les classes derivees * * l'element est virtuel * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * * * $ * * * ************************************************************************/ // -----------classe pour un calcul de mecanique--------- // La classe QuadraMemb permet de declarer des elements quadrangumaire membranne 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 2 // // l'interpolation le nombre de point d'integration sont definit dans les classes derivees // // l'element est virtuel #ifndef QUADRAMEMB_H #define QUADRAMEMB_H #include "ParaGlob.h" #include "ElemMeca.h" #include "Met_abstraite.h" #include "GeomQuadrangle.h" #include "GeomSeg.h" #include "Noeud.h" #include "UtilLecture.h" #include "Tenseur.h" #include "NevezTenseur.h" #include "Deformation.h" #include "Epai.h" /// @addtogroup groupe_des_elements_finis /// @{ /// class QuadraMemb : public ElemMeca { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut QuadraMemb (); // Constructeur fonction d'un numero // d'identification , d'identificateur d'interpolation et de geometrie // et éventuellement un string d'information annexe QuadraMemb (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 QuadraMemb (int num_mail,int num_id,Enum_interpol id_interp_elt,Enum_geom id_geom_elt, const Tableau& tab,string info="") ; // Constructeur de copie QuadraMemb (const QuadraMemb& quadra); // DESTRUCTEUR : ~QuadraMemb (); // Surcharge de l'operateur = : realise l'egalite entre deux instances de QuadraMemb QuadraMemb& operator= (QuadraMemb& quadra); // METHODES : // 1) derivant des virtuelles pures // Lecture des donnees de la classe sur fichier void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture *,Tableau * ); // affichage d'info en fonction de ordre // ordre = "commande" : affichage d'un exemple d'entree pour l'élément void Info_com_Element(UtilLecture * entreePrinc,string& ordre,Tableau * tabMaillageNoeud) { return Element::Info_com_El(nombre->nbne,entreePrinc,ordre,tabMaillageNoeud);}; // ramene l'element geometrique ElemGeomC0& ElementGeometrique() const { return unefois->doCoMemb->quadra;}; // ramene l'element geometrique en constant const ElemGeomC0& ElementGeometrique_const() const {return unefois->doCoMemb->quadra;}; // 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 Coordonnee & Point_physique(const Coordonnee& c_int,Coordonnee & co,Enum_dure temps); // -- connaissances particulières sur l'élément // ramène l'épaisseur de l'élément // =0. si la notion d'épaisseurs ne veut rien dire pour l'élément // ici par défaut l'épaisseur est constante virtual double Epaisseurs(Enum_dure enu, const Coordonnee& ) {return H(enu);}; // ramène l'épaisseur moyenne de l'élément (indépendante du point) // =0. si la notion d'épaisseurs ne veut rien dire pour l'élément virtual double EpaisseurMoyenne(Enum_dure enu ) {return H(enu);}; // retourne la liste des données particulières actuellement utilisés // par l'élément (actif ou non), sont exclu de cette liste les données particulières des noeuds // reliés à l'élément // absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière List_io Les_types_particuliers_internes(bool absolue) const; // récupération de grandeurs particulières au numéro d'ordre = iteg // celles-ci peuvent être quelconques // en retour liTQ est modifié et contiend les infos sur les grandeurs particulières // absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière void Grandeur_particuliere (bool absolue,List_io& liTQ,int iteg); // 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 & 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 & 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 // de la raideur et du residu void Libere (); // acquisition d'une loi de comportement void DefLoi (LoiAbstraiteGeneral * NouvelleLoi); // test si l'element est complet // = 1 tout est ok, =0 element incomplet int TestComplet(); // procesure permettant de completer l'element apres // sa creation avec les donnees du bloc transmis // peut etre appeler plusieurs fois // ici il s'agit de l'epaisseurs 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 l'epaisseur au point d'intégration ni // dans le cas où l'élément n'est pas totalement construit -> retour 0. inline double H(int ni, Enum_dure enu = TEMPS_tdt ) {if (donnee_specif.epais.Taille()) {switch (enu) { case TEMPS_0: return donnee_specif.epais(ni).epaisseur0; break; case TEMPS_t: return donnee_specif.epais(ni).epaisseur_t; break; case TEMPS_tdt: return donnee_specif.epais(ni).epaisseur_tdt; break; }; } else return 0.; // cas épaisseur pas définit }; // ramene l'epaisseur moyenne de tous les pti // dans le cas où l'élément n'est pas totalement construit -> retour 0. inline double H_moy(Enum_dure enu) {double retour=0.; int nb_epais_actuel = donnee_specif.epais.Taille(); for (int i=1; i<= nb_epais_actuel;i++) {switch (enu) { case TEMPS_0: retour += donnee_specif.epais(i).epaisseur0; break; case TEMPS_t: retour += donnee_specif.epais(i).epaisseur_t; break; case TEMPS_tdt: retour += donnee_specif.epais(i).epaisseur_tdt; break; default: cout << "\n erreur dans le calcul de l'epaisseur moyenne " << "\n H_moy(..."; Sortie(1); }; }; return retour/nombre->nbi; // retour de la moyenne }; // // modifie l'épaisseur Moyenne à tdt // virtual void Modifie_epaisseur_moyenne_tdt(const double& h_t) // {donnee_specif.epais.epaisseur_tdt = h_t;}; // ramene vrai si la surface numéro ns existe pour l'élément // dans le cas des éléments quadrangulaires il ne peut y avoir qu'une // seule surface bool SurfExiste(int ns) const { if ((ns==1)&&(ParaGlob::Dimension() >= 2)) return true; else return false;}; // ramene vrai si l'arête numéro na existe pour l'élément bool AreteExiste(int na) const {if ((na <= 4) || (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 QuadraMemb::CalculResidu(false,pa);}; // Calcul du residu local a tdt // pour le schema explicit par exemple Vecteur* CalculResidu_tdt (const ParaAlgoControle & pa) { return QuadraMemb::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 Valeur_a_diff_temps(bool absolue,Enum_dure enu_t,const List_io& 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& 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 * 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); // mise à jour de la boite d'encombrement de l'élément, suivant les axes I_a globales // en retour coordonnées du point mini dans retour.Premier() et du point maxi dans .Second() // la méthode est différente de la méthode générale car il faut prendre en compte l'épaisseur de l'élément virtual const DeuxCoordonnees& Boite_encombre_element(Enum_dure temps); // --- calcul des seconds membres suivant les chargements // 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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 lineique suiveuse, sur les aretes frontières des éléments 2D (uniquement) // force indique la force lineique appliquée // numarete indique le numéro de l'arete chargée // retourne le second membre résultant // -> explicite à t Vecteur SM_charge_lineique_Suiv_E_t(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,const ParaAlgoControle & pa) { return QuadraMemb::SM_charge_lineique_Suiv_E(force,pt_fonct,numArete,false,pa);} ; // -> explicite à tdt Vecteur SM_charge_lineique_Suiv_E_tdt(const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,const ParaAlgoControle & pa) { return QuadraMemb::SM_charge_lineique_Suiv_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_Suiv_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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 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 // 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 QuadraMemb::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 QuadraMemb::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 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) // ici normalement uniquement 1 possible // 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 DonnComQuad { public : DonnComQuad (GeomQuadrangle& quad,DdlElement& tab, DdlElement& tabErr,DdlElement& tab_Err1Sig, Met_abstraite& met_gene , Tableau & resEr,Mat_pleine& raidEr, GeomQuadrangle& quadEr,GeomQuadrangle& quadS, GeomSeg& segmS,Vecteur& residu_int,Mat_pleine& raideur_int, Tableau & residus_extN,Tableau & raideurs_extN, Tableau & residus_extA,Tableau & raideurs_extA, Tableau & residus_extS,Tableau & raideurs_extS, Mat_pleine& mat_masse,GeomQuadrangle& quadMas,int nbi,GeomQuadrangle* quadHourg, Mat_pleine* quadmatD,Vecteur* quadresD ) ; DonnComQuad(DonnComQuad& a); ~DonnComQuad(); // variables GeomQuadrangle quadra; // 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 met_quadraMemb; Mat_pleine matGeom ; // matrice géométrique Mat_pleine matInit ; // matrice initiale Tableau d_epsBB; // place pour la variation des def Tableau d_sigHH; // place pour la variation des contraintes Tableau < Tableau2 > 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 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 resErr; // residu pour le calcul d'erreur Mat_pleine raidErr; // raideur pour le calcul d'erreur GeomQuadrangle quadraEr; // 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 residus_externeN; // pour les noeuds Tableau raideurs_externeN; // pour les noeuds Tableau residus_externeA; // pour les aretes Tableau raideurs_externeA; // pour les aretes Tableau residus_externeS; // pour les surfaces Tableau raideurs_externeS; // pour les surfaces // ------ données concernant la dynamique -------- Mat_pleine matrice_masse; GeomQuadrangle quadraMas; // 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 GeomQuadrangle* quadraHourg; // contiend les fonctions d'interpolation // --- blocage éventuel de stabilisation normale à la membrane // utilisé dans: ElemMeca::Cal_implicit_StabMembBiel, ElemMeca::Cal_explicit_StabMembBiel Mat_pleine* quadramatD; // raideur éventuelle, Vecteur* quadraresD; // résidu éventuelle, }; // 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 : QuadraMemb::DonnComQuad * doCoMemb; // incicateurs 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 dualSortQuad; // 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 // les données spécifiques sont grouppées dans une structure pour sécuriser // le passage de paramètre dans init par exemple class Donnee_specif { public : Donnee_specif() : epais(),use_epais_moyenne(1) {}; Donnee_specif(double epai,int nbi) : epais(nbi,Epai(epai,epai,epai)),use_epais_moyenne(1) {}; Donnee_specif(double epai0,double epai_t,double epai_tdt,int nbi) : epais(nbi,Epai(epai0,epai_t,epai_tdt)),use_epais_moyenne(1) {}; Donnee_specif(const Donnee_specif& a) : epais(a.epais ),use_epais_moyenne(a.use_epais_moyenne) {}; Donnee_specif & operator = ( const Donnee_specif& a) { epais = a.epais;use_epais_moyenne = a.use_epais_moyenne; return *this;}; // data Tableau < Epai > epais; // épaisseur à chaque point d'intégration int use_epais_moyenne; // = 1 : (val par défaut) c'est l'épaisseur moyenne qui est mise à jour // = 0 : c'est l'épaisseur à chaque pti qui est mise à jour }; Donnee_specif donnee_specif; // grandeurs aux points d'intégration: contraintes, déformations, vitesses de def etc. LesPtIntegMecaInterne lesPtMecaInt; // type structuré et fonction virtuelle pour construire les éléments // la fonction est défini dans le type dérivé class NombresConstruire { public : NombresConstruire():nbne(0),nbneA(0),nbi(0) ,nbiEr(0),nbiS(0),nbiA(0),nbiMas(0),nbiHour(0) {}; int nbne; // le nombre de noeud de l'élément 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 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 // au niveau du constructeur, si rien initialisation par defaut QuadraMemb::DonnComQuad* Init (Donnee_specif donnee_specif = Donnee_specif() ,bool sans_init_noeud = false); // destructions de certaines grandeurs pointées, créées au niveau de l'initialisation void Destruction(); // ==== >>>> methodes virtuelles dérivant d'ElemMeca ============ // ramene la dimension des tenseurs contraintes et déformations de l'élément int Dim_sig_eps() const {return 2;}; //------------ fonctions uniquement a usage interne ---------- private : // definition des données communes : CoQuadra QuadraMemb::DonnComQuad* Def_DonneeCommune(); // Calcul du residu local a t ou tdt en fonction du booleen Vecteur* CalculResidu (bool atdt,const ParaAlgoControle & pa); // 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 ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt Vecteur SM_charge_volumique_E (const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,bool atdt,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 // -> explicite à t ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt Vecteur SM_charge_surfacique_E (const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,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 ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt Vecteur SM_charge_lineique_E (const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,bool atdt,const ParaAlgoControle & pa); // cas d'un chargement lineique suiveuse, sur les aretes frontières des éléments 2D (uniquement) // force indique la force lineique appliquée // numarete indique le numéro de l'arete chargée // retourne le second membre résultant // -> explicite à t Vecteur SM_charge_lineique_Suiv_E (const Coordonnee& force,Fonction_nD* pt_fonct,int numArete,bool atdt,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 ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt Vecteur SM_charge_pression_E (double pression,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,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 ou tdt en fonction de la variable booleenne atdt Vecteur SM_charge_presUniDir_E (const Coordonnee& presUniDir,Fonction_nD* pt_fonct,int numFace,bool atdt,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 // retourne le second membre résultant // -> explicite à t Vecteur SM_charge_hydrostatique_E(const Coordonnee& dir_normal_liquide,const double& poidvol ,int numFace,const Coordonnee& M_liquide,bool atdt ,const ParaAlgoControle & pa ,bool sans_limitation); // cas d'un chargement surfacique hydro-dynamique, // voir méthode explicite plus haut, pour les arguments // retourne le second membre résultant // bool atdt : permet de spécifier à t ou a t+dt Vecteur SM_charge_hydrodynamique_E( Courbe1D* frot_fluid,const double& poidvol , Courbe1D* coef_aero_n,int numFace,const double& coef_mul , Courbe1D* coef_aero_t,bool atdt ,const ParaAlgoControle & pa) ; // calcul de la nouvelle épaisseur moyenne finale (sans raideur) // ramène l'épaisseur moyenne calculée à atdt ou t // met à jour les épaisseurs aux pti en fonction de l'épaisseur moyenne calculée // erreur = true en retour -> une erreur que l'on exploite en debug const double CalEpaisseurMoyenne_et_transfert_pti(const bool atdt,bool& erreur); }; /// @} // end of group #endif