// 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: 11/06/2003 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: Définir une loi telle que la contrainte résultante soit la * * sommme de contraintes élémentaires, eux-même définies à * * partir de lois quelconques. * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ // FICHIER : LoiAdditiveEnSigma.h // CLASSE : LoiAdditiveEnSigma #ifndef LOIADDITIVEENSIGMA_H #define LOIADDITIVEENSIGMA_H #include "Loi_comp_abstraite.h" #include "Ponderation.h" /** @defgroup Les_lois_combinees * * BUT: groupe des lois combinées * * * \author Gérard Rio * \version 1.0 * \date 11/06/2003 * \brief Définition des lois combinées * */ /// @addtogroup Les_lois_combinees /// @{ /// class LoiAdditiveEnSigma : public Loi_comp_abstraite { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut LoiAdditiveEnSigma (); // Constructeur de copie LoiAdditiveEnSigma (const LoiAdditiveEnSigma& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~LoiAdditiveEnSigma (); // 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 SaveResul_LoiAdditiveEnSigma: public SaveResul { public : SaveResul_LoiAdditiveEnSigma(); // constructeur par défaut (a ne pas utiliser) // le constructeur courant SaveResul_LoiAdditiveEnSigma(list & l_des_SaveResul,list & l_siHH ,list & l_siHH_t ,list & l_energ,list & l_energ_t ,bool avec_ponderation); // constructeur de copie SaveResul_LoiAdditiveEnSigma(const SaveResul_LoiAdditiveEnSigma& sav ); // destructeur ~SaveResul_LoiAdditiveEnSigma(); // définition d'une nouvelle instance identique // appelle du constructeur via new SaveResul * Nevez_SaveResul() const {return (new SaveResul_LoiAdditiveEnSigma(*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 (ifstream& 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(ofstream& sort,const int cas); // mise à jour des informations transitoires en définitif s'il y a convergence // par exemple (pour la plasticité par exemple) 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); // ---- récupération d'information: spécifique à certaine classe dérivée double Deformation_plastique() ; // données protégées // la liste des données protégées de chaque loi list liste_des_SaveResul; // la liste des contraintes initiales particulières pour chaque loi list l_sigoHH,l_sigoHH_t; // valeur courante, et valeur sauvegardée au pas précédent // la liste des énergies pour chaque loi list l_energ,l_energ_t; // valeur courante, et valeur sauvegardée au pas précédent // listes éventuelles des fonctions de pondération list f_ponder,f_ponder_t; // le résultat des fonctions de pondérations }; // def d'une instance de données spécifiques, et initialisation SaveResul * New_et_Initialise() ; friend class SaveResul_LoiAdditiveEnSigma; // Lecture des lois de comportement 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 & def,SaveResul * saveResul); // récupération d'un module de compressibilité équivalent à la loi, ceci pour un chargement 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 { cout << "\n LoiAdditiveEnSigma::HsurH0(.. , methode non implante pour l'instant "; Sortie(1); }; // activation des données des noeuds et/ou elements nécessaires au fonctionnement de la loi // exemple: mise en service des ddl de température aux noeuds virtual void Activation_donnees(Tableau& tabnoeud,bool dilatation,LesPtIntegMecaInterne& lesPtMecaInt); // 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& liTQ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * saveDon,list&) 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& liTQ) const; // création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new LoiAdditiveEnSigma(*this)); }; // indique le type Enum_comp_3D_CP_DP_1D correspondant à une loi de comportement // la fonction est simple dans le cas d'une loi basique, par contre dans le cas // d'une loi combinée, la réponse dépend des lois internes donc c'est redéfini // dans les classes dérivées virtual Enum_comp_3D_CP_DP_1D Comportement_3D_CP_DP_1D(); //----- 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(ifstream& 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(ofstream& sort,const int cas); // affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec); protected : // un type énuméré pour faciliter la lecture enum Enumcompletudecalcul { CONTRAINTE_ET_TANGENT =0, CONTRAINTE_UNIQUEMENT, TANGENT_UNIQUEMENT}; // donnees protegees list lois_internes; // liste des lois constitutives list list_completude_calcul; // pour savoir si on utilise tout ou une partie int type_calcul; // indique si l'on travail sur la contrainte ou l'incrément de contrainte int tangent_ddl_via_eps; // par défaut false // indique si true que l'on veut un calcul de l'opérateur tangent /ddl via // tout d'abord l'opérateur tangent / eps utile a priori pour les tests pour // voir si on a une convergence du même type //-- partie optionnelle au cas d'une somme pondérée bool avec_ponderation; // indique si oui ou non il y a des fonctions de ponderation // pour chaque loi il y a un élément Ponderation associé, qui contient lui-même m fonctions 1D dont le produit // = la fonction finale de ponderation de la loi list list_ponderation; // liste éventuellement vide des fonctions de ponderation // list fonc_ponder; // le résultat des fonctions de pondérations // idem avec une fonction nD via un objet: Ponderation_TypeQuelconque // ici un pointeur nulle indique qu'il n'y a pas de fct, cependant la taille de la liste // = celle de list_ponderation c-a-d du nombre de loi // les grandeurs quelconque sont ceux de chaque loi, elles doivent donc être renseigné par // les lois individuelles list list_ponderation_nD_quelconque; // list fonc_ponder_nD_quelconque; // le résultat des fonctions nD quelconques // ---- tableau de travail Tableau d_sigtotalHH; // tenseur du 4ième orde de travail TenseurHHHH* d_sigma_deps_inter; TenseurHHHH* d_sigma_deps_pourCalcul_DsigmaHH_via_eps_tdt; // 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 de ses variations a t+dt // calcul particulier de l'opérateur tangent via dsig/deps void Calcul_DsigmaHH_via_eps_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) ; //= 0; // fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est virtual void CalculGrandeurTravail (const PtIntegMecaInterne& ptintmeca ,const Deformation & def,Enum_dure temps,const ThermoDonnee& dTP ,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 ); // permet d'indiquer à la classe à quelle valeur de PtIntegMecaInterne il faut se référer // en particulier est utilisé par les lois additives, // par contre doit être utilisé avec prudence virtual void IndiquePtIntegMecaInterne(const PtIntegMecaInterne * ptintmeca) { list ::iterator il,ilfin= lois_internes.end(); for ( il = lois_internes.begin();il != ilfin; il++) (*il)->IndiquePtIntegMecaInterne(ptintmeca); // puis la classe mère Loi_comp_abstraite::IndiquePtIntegMecaInterne(ptintmeca); }; // fonction interne utilisée par les classes dérivées de Loi_comp_abstraite // pour répercuter les modifications de la température // ici utiliser pour modifier la température des lois élémentaires // l'Enum_dure: indique quel est la température courante : 0 t ou tdt void RepercuteChangeTemperature(Enum_dure temps); // vérification et préparation de l'acces aux grandeurs locales void Verif_et_preparation_acces_grandeurs_locale(); }; /// @} // end of group #endif