// This file is part of the Herezh++ application.
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// 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) <https://www.irdl.fr/>.
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// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
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// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
/************************************************************************
* DATE: 8/02/2012 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: La loi est 2D_D et est associée à une loi 3D quelconque *
* L'objectif est de transformer une loi 3D en 2D déformations*
* planes. *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
// FICHIER : LoiDeformationsPlanes.h
// CLASSE : LoiDeformationsPlanes
#ifndef LOIDEFORMATIONSPLANES_H
#define LOIDEFORMATIONSPLANES_H
#include "Loi_comp_abstraite.h"
/// @addtogroup Les_lois_combinees
/// @{
///
class LoiDeformationsPlanes : public Loi_comp_abstraite
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
// Constructeur par defaut
LoiDeformationsPlanes ();
// Constructeur de copie
LoiDeformationsPlanes (const LoiDeformationsPlanes& loi) ;
// DESTRUCTEUR :
~LoiDeformationsPlanes ();
// 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_LoiDeformationsPlanes: public SaveResul
{ public :
SaveResul_LoiDeformationsPlanes(); // constructeur par défaut (a ne pas utiliser)
// le constructeur courant
SaveResul_LoiDeformationsPlanes(SaveResul* l_des_SaveResul);
// constructeur de copie
SaveResul_LoiDeformationsPlanes(const SaveResul_LoiDeformationsPlanes& sav );
// destructeur
~SaveResul_LoiDeformationsPlanes();
// définition d'une nouvelle instance identique
// appelle du constructeur via new
SaveResul * Nevez_SaveResul() const {return (new SaveResul_LoiDeformationsPlanes(*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 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 <Coordonnee>& tab_coor
,const Loi_comp_abstraite* loi);
// ---- récupération d'information: spécifique à certaine classe dérivée
double Deformation_plastique() ;
// données protégées
// les données protégées de la loi
SaveResul* le_SaveResul;
// les contraintes qui servent d'entrée au calcul de la loi associée
TenseurHH* l_sigoHH, * l_sigoHH_t; // valeur courante, et valeur sauvegardée au pas précédent
Vecteur sigInvar,sigInvar_t; // on sauvegarde les invariants ordre 3 à l'intant t
// les énergies pour la loi
EnergieMeca l_energ,l_energ_t; // valeur courante, et valeur sauvegardée au pas précédent
};
// def d'une instance de données spécifiques, et initialisation
SaveResul * New_et_Initialise() ;
friend class SaveResul_LoiDeformationsPlanes;
// 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 & 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 {return 0.;};
// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new LoiDeformationsPlanes(*this)); };
// 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<Noeud *>& 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<TypeQuelconque>& liTQ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * saveDon,list<int>& 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<TypeQuelconque>& liTQ) const;
//----- 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);
protected :
// donnees protegees
Loi_comp_abstraite * lois_interne; // loi 3D correspondante
// tenseur du 4ième orde de travail
TenseurHHHH* d_sigma_deps_inter;
// 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 <TenseurBB *>& 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 <BaseB> & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau <BaseH> & d_giH_tdt
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB
,TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt
,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt
,Tableau <TenseurHH *>& d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien
,Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau <TenseurHH *>& 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<Ddl_etendu>* exclure_dd_etend
,const List_io<const TypeQuelconque *>* 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)
{ lois_interne->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);
private :
// déclaration des variables internes nécessaires pour les passages 2D - 3D
// -- on définit des conteneurs pour le stockage des résultats des métriques, dimentionnés par défaut non vide
// on utilise des pointeurs pour dimentionner après les variables internes
Met_abstraite::Expli_t_tdt* expli_3D;
Met_abstraite::Impli* impli_3D;
Met_abstraite::Umat_cont* umat_cont_3D;
// -- variables nécessaires pour la création de expli_3D, impli_3D et umat_cont_3D
// certaines grandeurs sont associées à un pointeur qui peut soit être nulle soit pointer sur le conteneur
// l'intérêt est que le fait d'avoir un pointeur nul est parfois utilisé pour éviter un calcul
BaseB giB_0_3D;
BaseH giH_0_3D;
BaseB giB_t_3D;
BaseH giH_t_3D;
BaseB giB_tdt_3D;
BaseH giH_tdt_3D;
Tenseur3BB gijBB_0_3D;
Tenseur3HH gijHH_0_3D;
Tenseur3BB gijBB_t_3D;
Tenseur3HH gijHH_t_3D;
Tenseur3BB gijBB_tdt_3D;
Tenseur3HH gijHH_tdt_3D;
TenseurBB * gradVmoyBB_t_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_t_3D;
TenseurBB * gradVmoyBB_tdt_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_tdt_3D;
TenseurBB * gradVBB_tdt_3D_P; Tenseur_ns3BB gradVBB_tdt_3D;
double jacobien_tdt_3D;double jacobien_t_3D;double jacobien_0_3D; // pour les jacobiens on considère qu'ils existent toujours
Vecteur d_jacobien_tdt_3D;
// pour tous les tableaux de pointeurs, on double le tableau en déclarant un vrai tableau en //
Tableau <BaseB> d_giB_tdt_3D;
Tableau <BaseH> d_giH_tdt_3D;
Tableau <TenseurBB *> d_gijBB_tdt_3D_P; Tableau <Tenseur3BB > d_gijBB_tdt_3D;
Tableau2 <TenseurBB *>* d2_gijBB_tdt_3D_P; Tableau2 <Tenseur3BB > d2_gijBB_tdt_3D; // a priori ne sera pas affecté, car ne sert
// dans les lois de comportement
Tableau <TenseurHH *> d_gijHH_tdt_3D_P; Tableau <Tenseur3HH > d_gijHH_tdt_3D;
Tableau <TenseurBB * >* d_gradVmoyBB_t_3D_P; Tableau <Tenseur_ns3BB > d_gradVmoyBB_t_3D;
Tableau <TenseurBB * >* d_gradVmoyBB_tdt_3D_P; Tableau <Tenseur_ns3BB > d_gradVmoyBB_tdt_3D;
Tableau <TenseurBB * >* d_gradVBB_t_3D_P; Tableau <Tenseur_ns3BB > d_gradVBB_t_3D;
Tableau <TenseurBB * >* d_gradVBB_tdt_3D_P; Tableau <Tenseur_ns3BB > d_gradVBB_tdt_3D;
// -- on définit les conteneurs pour les passages d'appels entrant de la loi 3D : donc en 3D par défaut
Tenseur3HH sig_HH_t_3D, sig_HH_3D ;
Tenseur3BB Deps_BB_3D, eps_BB_3D, delta_eps_BB_3D;
Tableau <TenseurBB *> d_eps_BB_3D_P; Tableau <Tenseur3BB > d_eps_BB_3D; // le tableau de pointeur puis les vrais grandeurs
Tableau <TenseurHH *> d_sig_HH_3D_P; Tableau <Tenseur3HH > d_sig_HH_3D; // """"
Tenseur3HHHH d_sigma_deps_3D;
// cas d'un point d'intégration locale (méthode CalculGrandeurTravail par exemple)
PtIntegMecaInterne ptintmeca;
//--- méthodes internes
// passage des grandeurs métriques de l'ordre 2 à 3: cas implicite
void Passage_metrique_ordre2_vers_3(const Met_abstraite::Impli& ex);
// passage des grandeurs métriques de l'ordre 2 à 3: cas explicite
void Passage_metrique_ordre2_vers_3(const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
// passage des informations liées à la déformation de 2 vers 3, et variation de volume éventuelle
// si le pointeur d_jacobien_tdt est non nul
// idem pour d_epsBB
void Passage_deformation_volume_ordre2_vers_3(TenseurBB& DepsBB
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>* d_epsBB
,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien
,Vecteur* d_jacobien_tdt);
};
/// @} // end of group
#endif