// FICHIER : Loi_Umat.h // CLASSE : Loi_Umat // 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: 11/03/2005 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: Loi Umat permet d'utiliser des loi_umat découlant d'un * * d'un autre programme (processus). Le passage d'information* * s'effectue via deux pipes nommés. * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ #ifndef LOI_UMAT_H #define LOI_UMAT_H #include "Loi_comp_abstraite.h" #include "UmatAbaqus.h" #include "Tenseur3.h" #include "Tenseur2.h" #include "Tenseur1.h" #include "TenseurQ.h" #include "TenseurQ-2.h" #include "TenseurQ-1.h" class Loi_Umat : public Loi_comp_abstraite { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut // par défaut c'est une loi 3D mais cela pourrait-être des CP Loi_Umat (Enum_comp enu = LOI_VIA_UMAT); // Constructeur de copie Loi_Umat (const Loi_Umat& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~Loi_Umat (); // 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_Loi_Umat: public SaveResul { public : SaveResul_Loi_Umat(); // constructeur par défaut (a ne pas utiliser) // le constructeur courant SaveResul_Loi_Umat(list & l_des_SaveResul,list & l_siHH ,list & l_siHH_t); // constructeur de copie SaveResul_Loi_Umat(const SaveResul_Loi_Umat& sav ); // destructeur ~SaveResul_Loi_Umat(){}; // définition d'une nouvelle instance identique // appelle du constructeur via new SaveResul * Nevez_SaveResul() const {return (new SaveResul_Loi_Umat(*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 { cout << "\n SaveResul_Loi_Umat: "; save_pour_loi_ext->Affiche(); }; //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) {return save_pour_loi_ext->ChBase_des_grandeurs(beta,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) {}; // données protégées SaveResul* save_pour_loi_ext; double hsurh0,h_tsurh0; }; // def d'une instance de données spécifiques, et initialisation SaveResul * New_et_Initialise(); // 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 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 {Loi_Umat::SaveResul_Loi_Umat& sav = *((Loi_Umat::SaveResul_Loi_Umat*) &saveResul); return sav.hsurh0;}; // 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_Umat(*this)); }; // ----- gestion des incréments et itérations -------- // mise à jour des infos nécessaires pour l'umat void Mise_a_jour_num_increment(int num) {umatAbaqus.nb_increment=num;}; void Mise_a_jour_num_iteration(int num) {umatAbaqus.nb_step=num;}; // idem pour le numéro d'élément et le numéro de point d'intégration void Mise_a_jour_nbe_nbptinteg(int nbe, int nbptinteg) {umatAbaqus.nb_elem = nbe;umatAbaqus.nb_pt_integ = nbptinteg;}; //----- 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); // retour du nom de la loi associée const string& NomDeLaLoi() const {return nom_de_la_loi;}; // définition de la loi ext dans le cas d'une umat directe sans pipe void DefLoiExt(LoiAbstraiteGeneral* lext) {loi_ext=lext; }; // indique si oui ou non la loi utilise une umat interne bool Utilise_une_umat_interne() const {return utilisation_umat_interne;}; protected : // donnees protegees string nom_de_la_loi; // nom de la loi bool utilisation_umat_interne; // indique si oui ou non on utilise une umat interne ou alors via pipe // ----- 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 warning UmatAbaqus umatAbaqus; // le conteneur d'information // par défaut on définit 3 métriques ce qui nous permet de naviguer entre les 3 dimensions // certaines ne servent pas, mais comme il s'agit de la définition de la loi, on immagine // qu'il y aura peut d'exemplaires d'où un impact de stockage négligeable Met_abstraite umat_met3D; // métrique 3D particulière à l'Umat Met_abstraite umat_met2D; // métrique 2D particulière à l'Umat Met_abstraite umat_met1D; // métrique 1D particulière à l'Umat Tenseur2HHHH d_sigma_deps_2D; // un tenseur de travail pour la méthode Calcul_DsigmaHH_tdt en CP Tenseur1HHHH d_sigma_deps_1D; // un tenseur de travail pour la méthode Calcul_DsigmaHH_tdt en CP2 // élément par défaut pour umat_met // def des bases naturelles et duales par rapport aux coordonnées initiales // l'indice x est pour rappeler que les coordonnées matérielles sont les x_0 BaseB gixB_0,gixB_t,gixB_tdt; BaseH gixH_0,gixH_t,gixH_tdt; // idem pour les métriques, sachant que la métrique initiale est l'identité TenseurBB* gabBB_tdt; TenseurHH* gabHH_tdt; // tenseurs dans Ia TenseurBB* gabBB_t; TenseurHH* gabHH_t; // tenseurs dans Ia // les grandeurs qui pour l'instant ne servent pas, on y met un pointeur nul BaseB * ggaB_0null, * ggaB_tnull;BaseH * ggaH_0null; TenseurBB * ggradVmoyBB_tnull, * ggradVmoyBB_tdtnull; TenseurBB * ggradVBB_tdtnull; // --//\\-- grandeurs particulières pour le cas contraintes planes Met_abstraite::Umat_cont* umat_cont_3D; // version 3D Met_abstraite::Umat_cont* umat_cont_2D; // version 2D BaseB Ip2_B; // base orthonormée locale // -- variables nécessaires pour la création de 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 // -- variables nécessaires pour la création de umat_cont_2D BaseB Ip3B_0_3D; // coordonnées de la base locale ortho dans le repère globale BaseH Ip3H_0_3D; // 3 vecteurs de dimensions 3, les deux premiers sont dans le plan des CP // puis les grandeurs pointées dans umat_cont_2D // 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_2D; // coordonnée de giB_0 localement dans la base Ip2B_0 = IP2H_0 car orthonormée BaseH giH_0_2D; // coordonnée de giH_0 localement dans la base Ip2B_0 = IP2H_0 car orthonormée BaseB giB_t_2D; BaseH giH_t_2D; BaseB giB_tdt_2D; BaseH giH_tdt_2D; Tenseur2BB gijBB_0_2D; Tenseur2HH gijHH_0_2D; Tenseur2BB gijBB_t_2D; Tenseur2HH gijHH_t_2D; Tenseur2BB gijBB_tdt_2D; Tenseur2HH gijHH_tdt_2D; TenseurBB * gradVmoyBB_t_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_t_2D; TenseurBB * gradVmoyBB_tdt_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVmoyBB_tdt_2D; TenseurBB * gradVBB_tdt_2D_P; Tenseur_ns3BB gradVBB_tdt_2D; double jacobien_tdt_2D;double jacobien_t_2D;double jacobien_0_2D; // pour les jacobiens on considère qu'ils existent toujours // --//\\-- fin grandeurs particulières pour le cas contraintes planes // un compteur pour alouer un numéro d'ordre qui tiens lieu de numéro d'élément static int compteur_simili_num_elemEtPtInteg,max_simili_num_ptinteg; // un pointeur de loi qui est utilisé lorsque on n'utilise pas de pipe // en développement ou dans le cas non unix LoiAbstraiteGeneral* loi_ext; // 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) ; //= 0; // 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 ) {}; // 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); //--- méthodes internes // passage des grandeurs métriques de l'ordre 2 à 3: cas implicite void Passage_metrique_ordre2_vers_3(const Met_abstraite::Umat_cont& ex); // fonction de travail static int Choix_dim(Enum_comp enu); // calcul des modules de compressibilité et de cisaillement // en fonction des résultats de l'umat void Calcul_compressibilite_cisaillement(const Met_abstraite::Umat_cont& ex ,double & module_compressibilite,double & module_cisaillement); }; #endif