// 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) 1997-2021 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: 1/10/98 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: Classe générale concernant les hyperélastiques grenoblois. * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ #ifndef HYPER3D_H #define HYPER3D_H #include "HyperD.h" //#include < > //#include " " /// @addtogroup Les_lois_hyperelastiques /// @{ /// class Hyper3D : //++ public HyperD public HyperD { public : // VARIABLES PUBLIQUES : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut Hyper3D (); // Constructeur utile si l'identificateur du nom de la loi // de comportement et le paramètre phase sont connus Hyper3D (Enum_comp id_compor,Enum_categorie_loi_comp categorie_comp, bool avec_ph) ; // Constructeur utile si l'identificateur du nom de la loi // de comportement et le paramètre phase sont connus Hyper3D (char* nom,Enum_categorie_loi_comp categorie_comp,bool avec_ph) ; // Constructeur de copie Hyper3D (const Hyper3D& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~Hyper3D () {}; // METHODES internes spécifiques à l'hyperélasticité isotrope découlant de // méthodes virtuelles de HyperD // Calcul des invariants et, de epsBH, // retour de IdGBH qui pointe sur le bon tenseur //++ TensBH * Invariants (TenseurBB& epsBB_t,TenseurBB& gijBB_t, TenseurBH * Invariants (const TenseurBB& epsBB_t,const TenseurBB& gijBB_t, const TenseurHH & gijHH_t,const double& jacobien_0,const double& jacobien_t, //++ Invariant & invariant,TensBH & epsBH); Invariant & invariant,TenseurBH & epsBH); // calcul des invariants et de leurs variations, de epsBH, // et de sa variation, puis retour de IdGBH qui pointe sur le bon tenseur //++ TensBH * Invariants_et_var (TenseurBB& epsBB_tdt, TenseurBH * Invariants_et_var (const TenseurBB& epsBB_tdt, const TenseurBB& gijBB_tdt,const Tableau & d_gijBB_tdt, const TenseurHH & gijHH_tdt,const Tableau & d_gijHH_tdt, const double& jacobien_0,const double& jacobien_tdt,const Vecteur& d_jacobien_tdt, InvariantVarDdl& invariantVarDdl, //++ TensBH & epsBH_tdt,Tableau & depsBH_tdt); TenseurBH & epsBH_tdt,Tableau & depsBH_tdt); // calcul des invariants et de leurs variations par rapport aux déformations // et de sa variation, puis retour de IdGBH qui pointe sur le bon tenseur TenseurBH * Invariants_et_varEps (const TenseurBB& epsBB_tdt, const TenseurBB& gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt, const double& jacobien_0,const double& jacobien_tdt, InvariantVarEps& invariantVarEps,TenseurBH & epsBH_tdt); // calcul du potentiel et de ses dérivées non compris la phase PotenSansPhaseSansVar Potentiel (const Invariant & invariant,const double& jacobien0); // calcul du potentiel et de ses dérivées avec la phase PotenAvecPhaseSansVar PotentielPhase (const Invariant& invariant,const double& jacobien0); // calcul du potentiel sans phase et dérivées avec ses variations par rapport aux invariants PotenSansPhaseAvecVar Potentiel_et_var (const Invariant& invariant,const double& jacobien0 ); // calcul du potentiel avec phase et dérivées avec ses variations par rapport aux invariants PotenAvecPhaseAvecVar PotentielPhase_et_var (const Invariant& invariant,const double& jacobien0); // calcul du potentiel sans phase et dérivées avec ses variations par rapport à epsBB PotenSansPhaseAvecVar Potentiel_et_varEps (const Invariant& invariant,const double& jacobien0 ); protected : // classe permettant le passage protégé de grandeur // Invariants Qeps et Cosphi seulement class Invariant0QepsCosphi { public : Invariant0QepsCosphi() : Qeps(0.),cos3phi(0.) {}; Invariant0QepsCosphi(const double& Qe, const double& cos3p) : Qeps(Qe),cos3phi(cos3p) {}; double Qeps,cos3phi; }; // Invariants Qeps ainsi que sa variation première class InvariantQeps { public : InvariantQeps() : Qeps(0.),dQepsdbIIb(0.) {}; double Qeps; double dQepsdbIIb ; // variation de Qeps par rapport à bIIb }; // Invariants Qeps et Cosphi ainsi que leur variations premières class InvariantQepsCosphi { public : InvariantQepsCosphi() : Qeps(0.),cos3phi(0.),dQepsdbIIb(0.) ,dcos3phidV(0.),dcos3phidIeps(0.),dcos3phidbIIb(0.) {}; double Qeps,cos3phi; double dQepsdbIIb ; // variation de Qeps par rapport à bIIb double dcos3phidV; // variation de Qeps par rapport à V double dcos3phidIeps; // variation de cos3phi par rapport à Ieps double dcos3phidbIIb; // variation de cos3phi par rapport à bIIb }; // Invariants Qeps ainsi que ses variations premières et secondes class Invariant2Qeps { public : Invariant2Qeps() : Qeps(0.),dQepsdbIIb(0.),dQepsdbIIb2(0.) {}; Invariant2Qeps(const double & Q, const double & dQdbIIb, const double & dQdbIIb2): Qeps(Q),dQepsdbIIb(dQdbIIb),dQepsdbIIb2(dQdbIIb2) {}; double Qeps; double dQepsdbIIb ; // variation de Qeps par rapport à bIIb double dQepsdbIIb2 ; // variation seconde de Qeps par rapport à bIIb }; // Invariants Qeps et Cosphi ainsi que leur variations premières // et secondes class Invariant2QepsCosphi { public : Invariant2QepsCosphi() : Qeps(0.),cos3phi(0.),dQepsdbIIb(0.) ,dcos3phidV(0.),dcos3phidIeps(0.),dcos3phidbIIb(0.),dQepsdbIIb2(0.) ,dcos3phidV2(0.),dcos3phidIeps2(0.),dcos3phidbIIb2(0.),dcos3phidVdbIIb(0.) ,dcos3phidIepsdbIIb(0.) {}; double Qeps,cos3phi; double dQepsdbIIb ; // variation de Qeps par rapport à bIIb double dcos3phidV; // variation de cos3phi par rapport à V double dcos3phidIeps; // variation de cos3phi par rapport à Ieps double dcos3phidbIIb; // variation de cos3phi par rapport à Ieps double dQepsdbIIb2 ; // variation seconde de Qeps par rapport à bIIb double dcos3phidV2; // variation seconde de cos3phi par rapport à V double dcos3phidIeps2; // variation seconde de cos3phi par rapport à Ieps double dcos3phidbIIb2; // variation seconde de cos3phi par rapport à Ieps double dcos3phidVdbIIb; // variation seconde de cos3phi par rapport à V et bIIb double dcos3phidIepsdbIIb; // variation seconde de cos3phi par rapport à Ieps et bIIb }; // class pour le potentiel et seulement sa variation suivant V class PoGrenoble_V { public : PoGrenoble_V() : E(0.),EV(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; // class pour le potentiel et seulement les variations suivant V et Q class PoGrenobleSansPhaseSansVar { public : PoGrenobleSansPhaseSansVar() : E(0.),EV(0.),EQ(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double EQ; // variation du potentiel par rapport à Q double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; // class pour le potentiel et seulement ses variations suivant V class PoGrenoble_VV { public : PoGrenoble_VV() : E(0.),EV(0.),EVV(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double EVV; // variation seconde par rapport à V double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; class PoGrenobleSansPhaseAvecVar { public : PoGrenobleSansPhaseAvecVar() : E(0.),EV(0.),EQ(0.),EVV(0.),EQV(0.),EQQ(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double EQ; // variation du potentiel par rapport à Q double EVV; // variation seconde par rapport à V double EQV; // variation seconde par rapport à Q et V double EQQ; // variation seconde par rapport à Q double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; class PoGrenobleAvecPhaseSansVar { public : PoGrenobleAvecPhaseSansVar() : E(0.),EV(0.),EQ(0.),Ecos3phi(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double EQ; // variation du potentiel par rapport à Q double Ecos3phi; // variation du potentiel par rapport à cos3phi double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; class PoGrenobleAvecPhaseAvecVar { public : PoGrenobleAvecPhaseAvecVar () : E(0.),EV(0.),EQ(0.),Ecos3phi(0.) ,EVV(0.),EQV(0.),EQQ(0.),EVcos3phi(0.),EQcos3phi(0.),Ecos3phi2(0.),Ks(0) {}; double E; // valeur du potentiel double EV; // variation du potentiel par rapport à V double EQ; // variation du potentiel par rapport à Q double Ecos3phi; // variation du potentiel par rapport à cos3phi double EVV; // variation seconde par rapport à V double EQV; // variation seconde par rapport à Q et V double EQQ; // variation seconde par rapport à Q double EVcos3phi; // variation seconde par rapport à V cos3phi double EQcos3phi; // variation seconde par rapport à Q cos3phi double Ecos3phi2; // variation seconde par rapport à cos3phi double Ks; // module de compressibilité sécant par rapport à log(V) }; // METHODES PROTEGEES : // calcul de l'invariant Qeps seul valable même si Qeps est nul double Invariant0Qeps(const Invariant & invariant); // calcul des invariants Qeps,cos3phi seuls (Qeps doit être non nul) Invariant0QepsCosphi Invariant0Specif(const Invariant & invariant); // calcul des invariants Qeps,cos3phi en fonction de V, bIIb Ieps // on utilise pas l'invariant bIIIb, Invariant0QepsCosphi InvariantDe_V_bIIb_Ieps(const Invariant & invariant); // calcul de l'invariants Qeps ainsi que sa variation par rapport // à bIIb (Qeps doit être non nul) InvariantQeps InvariantSpecifSansPhase(const Invariant & invariant); // calcul des invariants Qeps,cos3phi, ainsi que leur variation par rapport // aux trois invariants Ieps, V et bIIb (Qeps doit être non nul) InvariantQepsCosphi InvariantSpecif(const Invariant & invariant); // calcul de l'invariants Qeps ainsi que ses variations première et seconde // par rapport à bIIb (Qeps doit être non nul) Invariant2Qeps Invariant2SpecifSansPhase(const Invariant & invariantVarDdl); // calcul des invariants Qeps,cos3phi, ainsi que leur variation première et seconde // par rapport aux trois invariants Ieps, V et bIIb (Qeps doit être non nul) Invariant2QepsCosphi Invariant2Specif(const Invariant & invariantVarDdl); /// les fonctions potentielles sont défini dans les classes dérivées // calcul du potentiel tout seul sans la phase car Qeps est nul // ou très proche de 0 virtual double PoGrenoble (const double & Qeps,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel tout seul avec la phase donc dans le cas où Qeps est non nul virtual double PoGrenoble (const Invariant0QepsCosphi & inv,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel tout seul sans la phase car Qeps est nul // ou très proche de 0, et de sa variation suivant V uniquement virtual PoGrenoble_V PoGrenoble_et_V (const double & Qeps,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel et de sa variation suivant V uniquement virtual PoGrenoble_V PoGrenoble_et_V (const Invariant0QepsCosphi & inv,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel tout seul sans la phase car Qeps est nul // ou très proche de 0, et de ses variations première et seconde suivant V uniquement virtual PoGrenoble_VV PoGrenoble_et_VV (const double & Qeps,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel et de sa variation première et seconde suivant V uniquement virtual PoGrenoble_VV PoGrenoble_et_VV (const Invariant0QepsCosphi & inv,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel et de ses dérivées non compris la phase virtual PoGrenobleSansPhaseSansVar PoGrenoble (const InvariantQeps & inv,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel et de ses dérivées avec la phase virtual PoGrenobleAvecPhaseSansVar PoGrenoblePhase (const InvariantQepsCosphi& inv,const Invariant & invariant) = 0; // calcul du potentiel sans phase et dérivées avec ses variations par rapport aux invariants virtual PoGrenobleSansPhaseAvecVar PoGrenoble_et_var (const Invariant2Qeps& inv,const Invariant & invariantVarDdl) = 0; // calcul du potentiel avec phase et dérivées avec ses variations par rapport aux invariants virtual PoGrenobleAvecPhaseAvecVar PoGrenoblePhase_et_var (const Invariant2QepsCosphi& inv,const Invariant & invariantVarDdl) = 0; ///=============== fonctions pour la vérification et la mise au point =============== // vérif des dérivées du potentiels par rapport aux invariants, ceci par différences finies // cas sans la phase void Verif_Potentiel_et_var(const InvariantVarDdl& inv,const double& jacobien0 ,const PotenSansPhaseAvecVar& potret ); // vérif des dérivées du potentiels par rapport aux invariants, ceci par différences finies // cas avec la phase void Verif_Potentiel_et_var(const InvariantVarDdl& inv,const double& jacobien0 ,const PotenAvecPhaseAvecVar& potret ); static int indic_Verif_Potentiel_et_var; // indicateur utilisé par Verif_Potentiel_et_var static double limite_inf_Qeps; // limite en dessous de laquelles on néglige la phase static double limite_inf_bIIb; // limite en dessous de laquelles on fait une ope spécial }; /// @} // end of group #endif