// FICHIER : Loi_ortho_elas3D.h // CLASSE : Loi_ortho_elas3D // 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: 12/01/2018 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: * * La classe Loi_ortho_elas3D permet de calculer la contrainte et * * et ses variations pour une loi orthotrope entrainée elastique * * en 3D. Il s'agit d'un comportement linéaire, a priori correct * * pour des déformations modérées (typiquement < à 5%). * * La loi nécessite la définition des coefficients classiques * * d'orthotropie et d'un repère particulier d'anisotropie. Le * * repère est ensuite entraîné par la matière. * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ #ifndef LOI_ORTHO_ELAS3D_H #define LOI_ORTHO_ELAS3D_H #include "Base3D3.h" #include "Loi_comp_abstraite.h" /// @addtogroup Les_lois_anisotropes /// @{ /// class Loi_ortho_elas3D : public Loi_comp_abstraite { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut Loi_ortho_elas3D (); // Contructeur fonction de tous les paramètres constants de la loi Loi_ortho_elas3D(const double& EE1,const double& EE2,const double& EE3 ,const double& nunu12,const double& nunu13,const double& nunu23 ,const double& GG12,const double& GG13,const double& GG23 ,const string& nom_rep); // Constructeur de copie Loi_ortho_elas3D (const Loi_ortho_elas3D& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~Loi_ortho_elas3D (); // initialise les donnees particulieres a l'elements // de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule) // Il y a creation d'une instance de SaveResul particuliere // a la loi concernee // la SaveResul classe est remplie par les instances heritantes // le pointeur de SaveResul est sauvegarde au niveau de l'element // c'a-d que les info particulieres au point considere sont stocke // au niveau de l'element et non de la loi. class SaveResulLoi_ortho_elas3D: public SaveResul { public : SaveResulLoi_ortho_elas3D(const int type_transport=0); // constructeur par défaut : SaveResulLoi_ortho_elas3D(const SaveResulLoi_ortho_elas3D& sav); // de copie virtual ~SaveResulLoi_ortho_elas3D(); // destructeur // définition d'une nouvelle instance identique // appelle du constructeur via new SaveResul * Nevez_SaveResul() const{return (new SaveResulLoi_ortho_elas3D(*this));}; // affectation virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a); //============= 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); // mise à jour des informations transitoires void TdtversT(); void TversTdt(); // affichage à l'écran des infos void Affiche() const; //changement de base de toutes les grandeurs internes tensorielles stockées // beta(i,j) represente les coordonnees de la nouvelle base naturelle gpB dans l'ancienne gB // gpB(i) = beta(i,j) * gB(j), i indice de ligne, j indice de colonne // gpH(i) = gamma(i,j) * gH(j) virtual void ChBase_des_grandeurs(const Mat_pleine& beta,const Mat_pleine& gamma); // procedure permettant de completer éventuellement les données particulières // de la loi stockées // au niveau du point d'intégration par exemple: exemple: un repère d'anisotropie // completer est appelé apres sa creation avec les donnees du bloc transmis // peut etre appeler plusieurs fois SaveResul* Complete_SaveResul(const BlocGen & bloc, const Tableau & tab_coor ,const Loi_comp_abstraite* loi); // ---- méthodes spécifiques // initialise les informations de travail concernant le pas de temps en cours void Init_debut_calcul(); //------------------------------------------------------------------- // données //------------------------------------------------------------------- // - partie repère d'orthotropie // 1) le repère lui-même // soit O_B est non nul et O_H est NULL // soit l'inverse, // c'est celui qui est non nul, qui indique le type de convection BaseB * O_B; // définit éventuellement les coordonnées covariante // convectées donc fixes, de O, dans gi_H_tdt BaseH * O_H; // définit éventuellement les coordonnées contravariante // convectées donc fixes, de O, dans gi_B_tdt // 2) le repère obtenu par convection -> O', exprimé BaseH Op_H,Op_H_t; // définit les coordonnées contravariante // de la base transportée // 2) les tenseurs intermédiaires TenseurHH* eps_loc_HH; // def local dans le repère O'_a TenseurHH* sig_loc_HH; // contrainte local dans le repère O'_a // les 9 paramètres de la loi dans l'ordre suivant // double E1,E2,E3,nu12,nu13,nu23,G12,G13,G23; // paramètres de la loi Vecteur *para_loi; }; SaveResul * New_et_Initialise() { SaveResulLoi_ortho_elas3D * pt = new SaveResulLoi_ortho_elas3D(); return pt; }; friend class SaveResulLoi_ortho_elas3D; // Lecture des donnees de la classe sur fichier void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * ,LesCourbes1D& lesCourbes1D ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD); // affichage de la loi void Affiche() const ; // test si la loi est complete // = 1 tout est ok, =0 loi incomplete int TestComplet(); // calcul d'un module d'young équivalent à la loi, ceci pour un // chargement nul double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * saveResul); // récupération d'un module de compressibilité équivalent à la loi pour un chargement non nul // il s'agit ici de la relation -pression = sigma_trace/3. = module de compressibilité * I_eps double Module_compressibilite_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & def,SaveResul * saveResul); // récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0 // cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes // - pour les lois 3D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide // - pour les lois 2D def planes: retour de 0 // les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul // qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi virtual double HsurH0(SaveResul * saveResul) const {return ConstMath::tresgrand;}; // création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new Loi_ortho_elas3D(*this)); }; //----- lecture écriture de restart ----- // 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_loi(istream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D ,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD); // cas donne le niveau de sauvegarde // = 1 : on sauvegarde tout // = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles) void Ecriture_base_info_loi(ostream& sort,const int cas); // affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec); // récupération des grandeurs particulière (hors ddl ) // correspondant à liTQ // absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière virtual void Grandeur_particuliere (bool absolue,List_io& ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * ,list& decal) const ; // récupération de la liste de tous les grandeurs particulières // ces grandeurs sont ajoutées à la liste passées en paramètres // absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière virtual void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io& ) const; // récupe du nom de repère const string& NomRepere() const {return nom_repere;}; // récupe du type de transport const int& Type_transport() const {return type_transport;}; protected : // donnees protegees // - coef de la loi double E1,E2,E3,nu12,nu13,nu23,G12,G13,G23; // paramètres de la loi Tableau fct_para; // fonction nD éventuelle d'évolution des paramètres bool null_fct_para; // indicateur pour le cas particulier où il n'y a aucune fct_para string nom_repere; // le nom du repère d'anisotropie associé int cas_calcul; // indique le choix entre différents types de calcul possible // = 0 : calcul normal // = 1 : calcul seulement déviatorique (la partie sphérique est mise à zéro) // = 2 : calcul seulement sphérique (la partie déviatorique est mise à zéro) double ratio_inf_module_compressibilite; // indique le ratio mini / au module initial int verification_convexite; // a priori on vérifie la convexité, mais on peut supprimer la vérification Mat_pleine inv_loi; // matrice pour inverser la relation eps_jj = mat * sig_ii // type de transport int type_transport; // = 0 : par défaut: transport de type contravariant // = 1 : transport de type covariant BaseB Op_B; // coordonnée de la base de travail : correspond à la base O'_i actuelle exprimée dans g^j // correspond au transport de type covariant BaseB d_Op_B; // variation du repère: c'est une grandeur de travail BaseB pO_B; // les vecteurs O_i non normés: grandeur de travail BaseH d_Op_H; // idem BaseH pO_H; // les vecteurs O_i non normés: grandeur de travail BaseH alpha_H; // coordonnées locales de O_a: O_a = alpha_a^{.i} * g_i Mat_pleine beta; // matrice de passage de g_i à O'_i: O'_i = beta_i^{.j} * g_i Mat_pleine gamma; // matrice de passage de g^i à O'^i: O'^i = gamma^i^_{.j} * g^j Mat_pleine beta_transpose; Mat_pleine gamma_transpose; Mat_pleine beta_inv; // l'inverse // ----- controle de la sortie des informations // -> maintenant définit dans LoiAbstraiteGeneral // int permet_affichage; // pour permettre un affichage spécifique dans les méthodes, // pour les erreurs et des warnings int sortie_post; // permet de stocker et ensuite d'accéder en post-traitement à certaines données // = 0 par défaut, // = 1 : on stocke toutes les grandeurs et elles sont disponibles en sortie // on introduit un certain nombre de tenseur du quatrième ordre, qui vont nous servir pour // Calcul_dsigma_deps, dans le cas où on n'est pas en orthonormee Tenseur3HHHH I_x_I_HHHH,I_xbarre_I_HHHH,I_x_eps_HHHH,Ixbarre_eps_HHHH; // codage des METHODES VIRTUELLES protegees: // calcul des contraintes a t+dt // calcul des contraintes void Calcul_SigmaHH (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl ,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,BaseB& giB,BaseH& gi_H, TenseurBB & epsBB_ ,TenseurBB & delta_epsBB_ ,TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau & d_gijBB_ ,double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH ,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement ,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex); // calcul des contraintes et de ses variations a t+dt void Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl ,BaseB& giB_t,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t ,BaseB& giB_tdt,Tableau & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau & d_giH_tdt ,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau & d_epsBB ,TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt ,Tableau & d_gijBB_tdt ,Tableau & d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien ,Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau & d_sigHH ,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement ,const Met_abstraite::Impli& ex); // calcul des contraintes et ses variations par rapport aux déformations a t+dt // en_base_orthonormee: le tenseur de contrainte en entrée est en orthonormee // le tenseur de déformation et son incrémentsont également en orthonormees // si = false: les bases transmises sont utilisées // ex: contient les éléments de métrique relativement au paramétrage matériel = X_(0)^a void Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB ,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien ,TenseurHH& sigHH,TenseurHHHH& d_sigma_deps ,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement ,const Met_abstraite::Umat_cont& ex) ; //vérification de la convexité du potentiel bool Verif_convexite(); // fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est virtual void CalculGrandeurTravail(const PtIntegMecaInterne& ,const Deformation & ,Enum_dure,const ThermoDonnee& ,const Met_abstraite::Impli* ex_impli ,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt ,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat ,const List_io* exclure_dd_etend ,const List_io* exclure_Q ) {}; }; /// @} // end of group #endif