// 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: . //#include "Debug.h" #include "GeomPentaL.h" #include #include "GeomSeg.h" #include "GeomTriangle.h" #include "GeomQuadrangle.h" #include "MathUtil.h" // constructeur // la dimension est 3, on a nbi pt d'integration ( 2 par défaut), 6 noeuds et 5 faces, 9 aretes GeomPentaL::GeomPentaL(int nbi) : GeomPentaCom(nbi,6,LINEAIRE) ,phi_M(),dphi_M() { // coordonnees dans l'élément de référence des noeuds ptelem(1) = Coordonnee(0,0,-1.); ptelem(2) = Coordonnee(1.,0,-1.); ptelem(3) = Coordonnee(0,1.,-1.); ptelem(4) = Coordonnee(0,0,1.); ptelem(5) = Coordonnee(1.,0,1.); ptelem(6) = Coordonnee(0,1.,1.); // définition de la numérotation locale de l'élément de direction inverse INVCONNEC(1) = 1;INVCONNEC(2) = 3; INVCONNEC(3) = 2; INVCONNEC(4) = 4;INVCONNEC(5) = 6; INVCONNEC(6) = 5; // le tableau des tranches IND.Change_taille(1); IND(1)=6; // les sommets //-------------------------------- //def des arretes //-------------------------------- int nbill =1; // nb de pt d'integ par ligne int nbnel =2; // nb de noeud du segment seg(1) = new GeomSeg(nbill,nbnel); for (int il=2;il<= NBSE; il++) // ici NBSE = 9 seg(il) = seg(1); // def des tableaux de connection des noeuds des aretes for (int i =1;i<=NBSE;i++) NONS(i).Change_taille(2); // la description est fait selon le fichier EIMail NONS(1)(1) = 1;NONS(1)(2) = 2;NONS(2)(1) = 2;NONS(2)(2) = 3; NONS(3)(1) = 3;NONS(3)(2) = 1;NONS(4)(1) = 1;NONS(4)(2) = 4; NONS(5)(1) = 2;NONS(5)(2) = 5;NONS(6)(1) = 3;NONS(6)(2) = 6; NONS(7)(1) = 4;NONS(7)(2) = 5;NONS(8)(1) = 5;NONS(8)(2) = 6; NONS(9)(1) = 6;NONS(9)(2) = 4; //-------------------------------- //def des faces //-------------------------------- // 1) tout d'abord les faces verticales quadrangulaire int nbqis =4; // nb de pt d'integ par facee int nbqnes =4; // nb de noeud de la face face(2) = new GeomQuadrangle(nbqis,nbqnes); face(3) = face(2); face(5) = face(2); // 2) puis les faces haut et bas triangulairesv int nbtis =1; // nb de pt d'integ par facee int nbtnes =3; // nb de noeud de la face face(1) = new GeomTriangle(nbtis,nbtnes); face(4) = face(1); // def des tableaux de connection des noeuds des faces // 1) les quadrangles NONF(2).Change_taille(nbqnes);NONF(3).Change_taille(nbqnes); NONF(5).Change_taille(nbqnes); // 2) les triangles NONF(1).Change_taille(nbtnes);NONF(4).Change_taille(nbtnes); // connection entre les noeuds des faces et les noeuds des elements NONF(1)(1)= 1;NONF(1)(2)= 3;NONF(1)(3)= 2; NONF(2)(1)= 1;NONF(2)(2)= 4;NONF(2)(3)= 6;NONF(2)(4)= 3; NONF(3)(1)= 1;NONF(3)(2)= 2;NONF(3)(3)= 5;NONF(3)(4)= 4; NONF(4)(1)= 4;NONF(4)(2)= 5;NONF(4)(3)= 6; NONF(5)(1)= 2;NONF(5)(2)= 3;NONF(5)(3)= 6;NONF(5)(4)= 5; // triangulation des différentes faces // on se sert d'une part de l'élément de référence de chaque face // puis de la connection les faces par rapport à celle de l'élément // ici c'est le même élément pour toutes les faces // on est obligé de boucler sur tous les indices et de faire // de l'adressage indirecte for (int isf=1;isf<= NBFE; isf++) // boucle sur les faces {// 1) récup du tableau de l'élément de référence de la face const Tableau > > & tabi = face(isf)->Trian_lin(); int nbtria = tabi(1).Taille(); // nombre de triangle par face NONFt(isf).Change_taille(nbtria); for (int if1=1;if1<= nbtria; if1++) // boucle sur les triangles de la face { NONFt(isf)(if1).Change_taille(3); for (int in1=1;in1<= 3; in1++) // boucle sur les noeuds du triangle NONFt(isf)(if1)(in1) = NONF(isf)(tabi(1)(if1)(in1)); } }; // fonctions d'interpolation globales aux points d'intégrations for (int ptint=1;ptint<= nbi; ptint++) tabPhi(ptint) = Phi_point( ptInteg(ptint)); // derivees des fonctions d'interpolations aux points d'intégrations for (int ptint=1;ptint<= nbi; ptint++) tabDPhi(ptint) = Dphi_point( ptInteg(ptint)); // ---- constitution du tableau Extrapol ----- Calcul_extrapol(nbi); }; // destructeur GeomPentaL::~GeomPentaL() { delete seg(1); delete face(1); delete face(2); }; // constructeur de copie GeomPentaL::GeomPentaL(const GeomPentaL& a) : GeomPentaCom(a),phi_M(a.phi_M),dphi_M(a.dphi_M) { // la copie des parties pointées est à la charge de la classe spécifique // definition des faces face(1) = new GeomTriangle(*((GeomTriangle*)(a.face(1)))); face(4) = face(1); face(2) = new GeomQuadrangle(*((GeomQuadrangle*)(a.face(2)))); face(3) = face(2); face(5) = face(2); // def des segments seg(1) = new GeomSeg(*((GeomSeg*)(a.seg(1)))) ; for (int il=2;il<= NBSE; il++) seg(il) = seg(1); }; // création d'élément identiques : cette fonction est analogue à la fonction new // elle y fait d'ailleurs appel. l'implantation est spécifique dans chaque classe // dérivée // pt est le pointeur qui est affecté par la fonction ElemGeomC0 * GeomPentaL::newElemGeomC0(ElemGeomC0 * pt) { pt = new GeomPentaL(*this); return pt; }; //--------- cas de coordonnees locales quelconques ---------------- // retourne les fonctions d'interpolation au point M (en coordonnees locales) const Vecteur& GeomPentaL::Phi_point(const Coordonnee& M) { #ifdef MISE_AU_POINT // verification de la dimension des coordonnees locales if (M.Dimension() != 3) { cout << "\n erreur la dimension des coordonnees locales :" << M.Dimension() <<"n\'est pas egale a 3 " << "\nGeomPentaL::Phi(Coordonnee& M)"; Sortie(1); }; #endif // Vecteur phi(NBNE); // tableau des fonctions d'interpolation // dimentionnement éventuelle du tableau des fonctions d'interpolation phi_M.Change_taille(NBNE); // si la taille est identique -> aucune action int nbnes = 3; // nombre de noeud par faces int nbnel = 2; // nombre de noeud par cotes Coordonnee X(2),Z(1); X(1) = M(1); X(2) = M(2); // coordonnées pour le triangle Z(1) = M(3); // coordonnees pour le segment // fonctions d'interpolation int ne = 1; for (int iz = 1;iz<= nbnel; iz++) for (int ix = 1;ix<= nbnes; ix++) { phi_M(ne) = seg(1)->Phi_point(Z)(iz) * face(1)->Phi_point(X)(ix) ; ne++; }; // retour de phi_M return phi_M; }; // retourne les derivees des fonctions d'interpolation au point M (en coordonnees locales) const Mat_pleine& GeomPentaL::Dphi_point(const Coordonnee& M) { #ifdef MISE_AU_POINT // verification de la dimension des coordonnees locales if (M.Dimension() != 3) { cout << "\n erreur la dimension des coordonnees locales :" << M.Dimension() <<"n\'est pas egale a 3 " << "\nGeomPentaL::Dphi(Coordonnee& M)"; Sortie(1); }; #endif // Mat_pleine dphi(3,NBNE); // le tableau des derivees // le tableau des derivees: redimentionnement si nécessaire if ((dphi_M.Nb_ligne() != 3)&&(dphi_M.Nb_colonne() != NBNE)) dphi_M.Initialise (3,NBNE,0.); int nbnes = 3; // nombre de noeud par faces int nbnel = 2; // nombre de noeud par cotes Coordonnee X(2),Z(1); X(1) = M(1); X(2) = M(2); // coordonnées pour le triangle Z(1) = M(3); // coordonnees pour le segment // derivee des fonctions d'interpolation int ne = 1; for (int iz = 1;iz<= nbnel; iz++) for (int ix = 1;ix<= nbnes; ix++) { dphi_M(1,ne) = seg(1)->Phi_point(Z)(iz) * face(1)->Dphi_point(X)(1,ix) ; dphi_M(2,ne) = seg(1)->Phi_point(Z)(iz) * face(1)->Dphi_point(X)(2,ix) ; dphi_M(3,ne) = seg(1)->Dphi_point(Z)(1,iz) * face(1)->Phi_point(X)(ix) ; ne++; }; // retour des derivees return dphi_M; }; // constitution du tableau Extrapol void GeomPentaL::Calcul_extrapol(int nbi) { // cas de l'extrapolation de grandeur des points d'intégrations aux noeuds // def du tableau de pondération tab(i)(j) qu'il faut appliquer // aux noeuds pour avoir la valeur aux noeuds // val_au_noeud(i) = somme_(de j=indir(i)(1) à indir(i)(taille(indir(i)) )) {tab(i)(j) * val_pt_integ(j) } // cas = 1: la valeur au noeud = la valeur au pt d'integ le plus près ou une moyenne des // pt les plus près (si le nb de pt d'integ < nb noeud) //--- changement: 13 avril 2021: on fait une extrapolation tri-linéaire via les pti les plus proches Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier Tableau indirect(2); // tableau de travail switch (nbi) { case 1: { // cas avec un point d'intégration, // on reporte la valeur du pt d'integ, telle quelle aux noeuds du bas et du haut for (int ne=1;ne<=6;ne++) {tab(ne).Change_taille(nbi); tab(ne)(1)=1.; indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=1; }; break; } case 2: { // cas avec deux points d'intégration, // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale // --- méthode 1 (par défaut), on utilise une extrapolation linéaire dans l'épaisseur {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier Tableau indirect(nbi); // tableau de travail: on a 2 pondérations indirect(1)=1; indirect(2)=2; tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); // tout d'abord on s'occupe des 3 premiers noeuds { // il nous faut calculer la coordonnée locale theta^3 des 3 noeuds // c-a-d celle du centre de gravité par exemple ou du premier noeud. // on retient le premier noeud int ne1 = 1; // les pti ici considérés, sont les extrémités d'un segment Coordonnee theta(1); // la coordonnée que l'on cherche Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation // suivant z {Bases_naturel_duales(indirect,gi_B,gi_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_H,ptelem(ne1),phi_z,theta); } // maintenant on va attribuer aux 3 noeuds de la facette la valeur extrapolée for (int ne=1;ne<=3;ne++) {indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // ici nbi ==2 for (int i=1;i<=nbi;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phi_z(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; // idem pour mes 3 derniers noeuds { // il nous faut calculer la coordonnée locale theta^3 des 3 noeuds // c-a-d celle du centre de gravité par exemple ou du 4ieme noeud. // on retient le 4ieme noeud int ne1 = 4; // les pti ici considérés, sont les extrémités d'un segment Coordonnee theta(1); // la coordonnée que l'on cherche Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation // suivant z {Bases_naturel_duales(indirect,gi_B,gi_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_H,ptelem(ne1),phi_z,theta); } // maintenant on va attribuer aux 3 noeuds de la facette la valeur extrapolée for (int ne=4;ne<=6;ne++) {indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // ici nbi ==2 for (int i=1;i<=nbi;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phi_z(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; }; // --- ancienne méthode // // on reporte la valeur au premier pt d'integ, telle quelle aux noeuds du bas // for (int ne=1;ne<=3;ne++) // {tab(ne)(1)=1.; // indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=1; // }; // // on reporte la valeur au second pt d'integ, telle quelle aux noeuds du haut // for (int ne=4;ne<=6;ne++) // {tab(ne)(2)=1.; // indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=2; // }; break; } case 3: { // cas avec 3 points d'intégration, // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale // --- méthode 1 (par défaut), on utilise une extrapolation linéaire dans l'épaisseur {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier Tableau indirect(nbi); // tableau de travail: on a 2 pondérations tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); // tout d'abord on s'occupe des 3 premiers noeuds { // il nous faut calculer la coordonnée locale theta^3 des 3 noeuds // c-a-d celle du centre de gravité par exemple ou du premier noeud. // on retient le premier noeud int ne1 = 1; // les pti ici considérés, sont les extrémités d'un segment Coordonnee theta(1); // la coordonnée que l'on cherche Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation indirect(1)=1; indirect(2)=2; // on utilise les 2 premiers pti pour l'extrapolation // suivant z {Bases_naturel_duales(indirect,gi_B,gi_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_H,ptelem(ne1),phi_z,theta); } // maintenant on va attribuer aux 3 noeuds de la facette la valeur extrapolée for (int ne=1;ne<=3;ne++) {indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // ici nbi ==2 for (int i=1;i<=nbi;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phi_z(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; // idem pour mes 3 derniers noeuds { // il nous faut calculer la coordonnée locale theta^3 des 3 noeuds // c-a-d celle du centre de gravité par exemple ou du 4ieme noeud. // on retient le 4ieme noeud int ne1 = 4; // les pti ici considérés, sont les extrémités d'un segment Coordonnee theta(1); // la coordonnée que l'on cherche Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation indirect(1)=2; indirect(2)=3; // on utilise les 2 derniers pti pour // suivant z {Bases_naturel_duales(indirect,gi_B,gi_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_H,ptelem(ne1),phi_z,theta); } // maintenant on va attribuer aux 3 noeuds de la facette la valeur extrapolée for (int ne=4;ne<=6;ne++) {indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // ici nbi ==2 for (int i=1;i<=nbi;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phi_z(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; }; // --- ancienne méthode // // on reporte la valeur au premier pt d'integ, telle quelle aux noeuds du bas // for (int ne=1;ne<=3;ne++) // {tab(ne)(1)=1.; // indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=1; // }; // // on reporte la valeur au pt d'integ 3, telle quelle aux noeuds du haut // for (int ne=4;ne<=6;ne++) // {tab(ne)(3)=1.; // indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=3; // }; break; } case 6: // 3 pt de surface en bas et en haut { // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale // --- méthode 1 (par défaut), on utilise une extrapolation linéaire dans l'épaisseur // et une extrapolation linéaire dans le plan du triangle // donc en fait on extrapole via un pentaèdre linéaire dont les sommets sont au niveau // des pti {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); Tableau indirect(nbi); // tableau de travail: on a 6 pondérations // même numérotation des pti for (int i=1;i<=nbi;i++) indirect(i) = i; // tout d'abord on s'occupe des 3 premiers noeuds for (int ne=1;ne<=3;ne++) {// il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée z Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 premiers pti indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(2); indirect_local(3) = indirect(3); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 4 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud de la facette la valeur extrapolée // maintenant on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre this const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; // idem pour mes 3 derniers noeuds for (int ne=4;ne<=6;ne++) {// il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée z Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 derniers pti indirect_local(1) = indirect(4);indirect_local(2) = indirect(5); indirect_local(3) = indirect(6); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 4 // on pourrait de la même manière choisir de 2 à 5 ou de 3 à 6 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud de la facette la valeur extrapolée // maintenant on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre this const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; // --- ancienne méthode // on utilise systématiquement le pt d'integ le plus proche // { int ne = 1; tab(ne)(1) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=1; // ne = 2; tab(ne)(2) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=2; // ne = 3; tab(ne)(3) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=3; // ne = 4; tab(ne)(4) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=4; // ne = 5; tab(ne)(5) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=5; // ne = 6; tab(ne)(6) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=6; break; } // fin du cas avec 6 pt d'intégration case 8: // 4 pt de surface en bas et en haut { // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale /* // --- méthode 1 (par défaut), on utilise une extrapolation linéaire dans l'épaisseur // et une extrapolation linéaire dans le plan du triangle // donc en fait on extrapole via un pentaèdre linéaire dont les sommets sont au niveau // de 6 pti // couche du bas couche du haut // 4 points 4 points // (3) (6) // | \ | \ // | \ | \ // | 4 \ | 8 \ // | \ | \ // face 2 -> | \ <- face 5 | \ // | 1 \ | 5 \ // | \ | \ // | \ | \ // | 2 3 \ | 6 7 \ // |______________\ |______________\ // (1) (2) (4) (5) // ^ // | // face 3 // |zeta // | // 4---------6 // /| * | // / | * | // / | * | // / |-*-------|----- eta // / /| | // / * | | // / * / | | // 5 / 1---------3 // | / / * // | / / * // |/ / * // | / * // /| / * // xi | / * // |/ * // 2 // // // // face 1 : noeud 1 3 2, face 2 : noeud 1 4 6 3, // face 3 : noeud 1 2 5 4, face 4 : noeud 4 5 6, // face 5 : noeud 2 3 6 5 */ // on va utiliser un pentaèdre linéaire particulier par face verticale de l'élément for (int iface = 1; iface <=3; iface++) // correspond aux faces 2 3 5 de l'élément {// pour chaque face on définit les sommets du pentaèdre linéaire Tableau indirect(6); // pti concernés Tableau J(4); // les noeuds concernés int nbn_concernes; switch (iface) {case 1: // face 2 {indirect(1)=4;indirect(2)=2;indirect(3)=1; indirect(4)=8;indirect(5)=6;indirect(6)=5; J(1)=1; J(2)=4; J(3)=6; J(4)=3; nbn_concernes = 4; break; } case 2: // face 3 {indirect(1)=1;indirect(2)=2;indirect(3)=3; indirect(4)=5;indirect(5)=6;indirect(6)=7; nbn_concernes = 2; J(1)=2; J(2)=5; break; } case 3: // face 5 {indirect(1)=1;indirect(2)=1;indirect(3)=3; indirect(4)=5;indirect(5)=6;indirect(6)=7; nbn_concernes = 0; break; } default: break; }; // on boucle sur les noeuds à traiter for (int ine = 1;ine<= nbn_concernes; ine++) {int ne = J(ine); // il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée z Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 premiers pti indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(2); indirect_local(3) = indirect(3); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 5 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud la valeur extrapolée // on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre linéaire const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(6); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; // --- ancienne méthode // // on utilise systématiquement le pt d'integ le plus proche // { int ne = 1; tab(ne)(2) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=2; // ne = 2; tab(ne)(3) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=3; // ne = 3; tab(ne)(4) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=4; // ne = 4; tab(ne)(6) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=6; // ne = 5; tab(ne)(7) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=7; // ne = 6; tab(ne)(8) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=8; break; } // fin du cas avec 8 pt d'intégration case 9: // 3 * 3pt de surface de bas en haut { // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale // --- méthode 1 (par défaut), on utilise une extrapolation linéaire dans l'épaisseur // on va utiliser les 6 premiers pti pour définir un penta linéaire // qui servira pour les noeuds du bas et du milieu // NB: en fait pour les noeuds du milieu, compte tenu qu'ils sont // exactement au même niveau que les pti 4 5 5, ce sera uniquement ceux là // qui seront interpolé, // puis avec les pti de 4 à 9 on définit le second penta linéaire // pour interpoler les noeuds du haut {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); Tableau indirect(nbi); // tableau de travail: on a 6 pondérations for (int inappe = 1; inappe <=2; inappe++) {Tableau J(9); // les noeuds concernés int nbn_concernes; switch (inappe) {case 1: // nappe de noeuds du bas {nbn_concernes = 3; J(1)=1; J(2)=2; J(3)=3; // même numérotation des pti pour les 6 premiers pti for (int i=1;i<=6;i++) indirect(i) = i; }; break; case 2: // nappe de noeuds du milieu {nbn_concernes = 3; J(1)=4; J(2)=5; J(3)=6; // les pti pour le penta linéaire for (int i=1;i<=6;i++) indirect(i) = i+3; }; break; default: break; }; // on traite tous les noeuds de la même manière for (int ine = 1;ine<= nbn_concernes; ine++) {int ne = J(ine); // il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée z Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 premiers pti indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(2); indirect_local(3) = indirect(3); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 4 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud la valeur extrapolée // on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre linéaire const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; } }; // --- ancienne méthode // // // on utilise systématiquement le pt d'integ le plus proche // { int ne = 1; tab(ne)(1) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=1; // ne = 2; tab(ne)(2) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=2; // ne = 3; tab(ne)(3) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=3; // ne = 4; tab(ne)(7) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=7; // ne = 5; tab(ne)(8) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=8; // ne = 6; tab(ne)(9) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=9; break; } // fin du cas avec 9 pt d'intégration case 12: // 3 * 4 pt de surface de bas en haut {// rappel des pti pour une nappe triangle // 4 pti // (3) // | \ // | \ // | 4 \ <- face 5 basse (2) -> (label 4) // | \ hautes (2) -> (label 8) // face 2 basse-> | \ <- face 5 // (label 1) | 1 \ // | \ // face 2 haute-> | \ <- face 5 basse (1) -> (label 3) // (label 5) | 2 3 \ haute (1) -> (label 7) // |______________\ // (1) (2) // ^ // | // face 3 basse (label 2), haute (label 6) // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); // on va utiliser un pentaèdre linéaire particulier par face verticale de l'élément for (int ilabel = 1; ilabel <=8; ilabel++) // correspond aux 8 labels de l'élément {// pour chaque label on définit les sommets du pentaèdre linéaire Tableau indirect(6); // pti concernés int nbn_concernes; Tableau J(4); // les noeuds concernés switch (ilabel) {case 1: // sur la face 2 basse {indirect(1)=4;indirect(2)=2;indirect(3)=1; indirect(4)=8;indirect(5)=6;indirect(6)=5; nbn_concernes = 2; J(1)=1; J(2)=3; break; } case 2: // sur la face 3 basse {indirect(1)=1;indirect(2)=2;indirect(3)=3; indirect(4)=5;indirect(5)=6;indirect(6)=7; nbn_concernes = 1; J(1)=2; break; } case 3: // face 5 basse (1) -> (label 3) {indirect(1)=1;indirect(2)=2;indirect(3)=3; indirect(4)=5;indirect(5)=6;indirect(6)=7; nbn_concernes = 0; break; } case 4: // face 5 basse (2) -> (label 4) : ne reste aucun noeud {nbn_concernes = 0; break; } case 5: // sur la face 2 haute {indirect(1)=8;indirect(2)=6;indirect(3)=5; indirect(4)=12;indirect(5)=10;indirect(6)=9; nbn_concernes = 2; J(1)=4; J(2)=6; break; } case 6: // sur la face 3 haute {indirect(1)=5;indirect(2)=6;indirect(3)=7; indirect(4)=9;indirect(5)=10;indirect(6)=11; nbn_concernes = 1; J(1)=5; break; } case 7: // face 5 haute (1) {indirect(1)=5;indirect(2)=6;indirect(3)=7; indirect(4)=9;indirect(5)=10;indirect(6)=11; nbn_concernes = 0; break; } case 8: // face 5 haute (2) {nbn_concernes = 0; break; } default: break; }; // on traite tous les noeuds de la même manière for (int ine = 1;ine<= nbn_concernes; ine++) {int ne = J(ine); // il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée z Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 premiers pti indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(2); indirect_local(3) = indirect(3); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 4 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud la valeur extrapolée // on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre linéaire const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; }; // --- ancienne méthode // // // on utilise systématiquement le pt d'integ le plus proche // { int ne = 1; tab(ne)(2) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=2; // ne = 2; tab(ne)(3) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=3; // ne = 3; tab(ne)(4) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=4; // ne = 4; tab(ne)(10) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=10; // ne = 5; tab(ne)(11) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=11; // ne = 6; tab(ne)(12) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=12; break; } // fin du cas avec 12 pt d'intégration case 18: // 3 * 6 pt de surface de bas en haut {// rappel des pti pour une nappe triangle // 6 pti // // (3) // | \ // | \ // face 2 basse-> | 6 \ <- face 5 basse droite -> (label 6) // gauche (1) | \ hautes droite -> (label 12) // droite (2) | \ <- face 5 // face 2 haute-> | 2 1 \ // gauche (7) | \ // droite (8) | \ <- face 5 basse gauche -> (label 5) // | 4 3 5 \ haute gauche -> (label 11) // |______________\ // (1) (2) // ^ ^ // | | // face 3 basse gauche(3) droite (4) // haute gauche(9) droite (10) // tab est supposé être initialisé à 0. Tableau gi_B,gi_H; // bases naturelle et duale {Tableau > & indir = extrapol(1).indir; // pour simplifier Tableau > & tab = extrapol(1).tab; // pour simplifier tab.Change_taille(NBNE);indir.Change_taille(NBNE); // on va utiliser un pentaèdre linéaire particulier par face verticale de l'élément for (int ilabel = 1; ilabel <=12; ilabel++) // correspond aux 12 labels de l'élément {// pour chaque label on définit les sommets du pentaèdre linéaire Tableau indirect(6); // pti concernés int nbn_concernes; Tableau J(4); // les noeuds concernés switch (ilabel) {case 1: // sur la face 2 basse gauche {indirect(1)=2;indirect(2)=1;indirect(3)=6; indirect(4)=8;indirect(5)=7;indirect(6)=12; nbn_concernes = 1; J(1)=3; break; } case 2: // sur la face 2 basse droite {indirect(1)=2;indirect(2)=4;indirect(3)=3; indirect(4)=8;indirect(5)=10;indirect(6)=9; nbn_concernes = 1; J(1)=1; break; } case 3: // face 3 basse gauche {indirect(1)=2;indirect(2)=4;indirect(3)=3; indirect(4)=8;indirect(5)=10;indirect(6)=9; nbn_concernes = 0; break; } case 4: // face 3 basse droite {indirect(1)=1;indirect(2)=3;indirect(3)=5; indirect(4)=7;indirect(5)=9;indirect(6)=11; nbn_concernes = 1; J(1)=2; break; } case 5: // face 5 basse gauche {indirect(1)=1;indirect(2)=3;indirect(3)=5; indirect(4)=7;indirect(5)=9;indirect(6)=11; nbn_concernes = 0; break; } case 6: // face 5 basse droite {indirect(1)=2;indirect(2)=1;indirect(3)=6; indirect(4)=8;indirect(5)=7;indirect(6)=12; nbn_concernes = 0; break; } case 7: // face 2 haute gauche {indirect(1)=8;indirect(2)=7;indirect(3)=12; indirect(4)=14;indirect(5)=13;indirect(6)=18; nbn_concernes = 1; J(1)=6; break; } case 8: // face 2 haute droite {indirect(1)=8;indirect(2)=10;indirect(3)=9; indirect(4)=14;indirect(5)=16;indirect(6)=15; nbn_concernes = 1; J(1)=4; break; } case 9: // face 3 haute gauche {indirect(1)=8;indirect(2)=10;indirect(3)=9; indirect(4)=14;indirect(5)=16;indirect(6)=15; nbn_concernes = 0; break; } case 10: // face 3 haute droite {indirect(1)=7;indirect(2)=9;indirect(3)=11; indirect(4)=13;indirect(5)=15;indirect(6)=17; nbn_concernes = 1; J(1)=5; break; case 11: // face 5 haute gauche {indirect(1)=8;indirect(2)=10;indirect(3)=9; indirect(4)=14;indirect(5)=16;indirect(6)=15; nbn_concernes = 0; break; } case 12: // face 5 haute droite {nbn_concernes = 0; break; } default: break; }; // on traite tous les noeuds de la même manière for (int ine = 1;ine<= nbn_concernes; ine++) {int ne = J(ine); // il nous faut calculer les coordonnées locales du noeud // sachant que les pti ici considérés, sont aux sommets d'un pentaèdre linéaire orthogonal // on peut traiter séparément les coordonnées dans le plan et la coordonnée Coordonnee theta(3); // les coordonnées que l'on cherche // suivant x et y: calcul de theta^alpha {Tableau indirect_local(3); // tableau de travail // on considère le triangle des 3 premiers pti indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(2); indirect_local(3) = indirect(3); Coordonnee theta_loc(2); // le conteneur pour les coordonnées locales en x y Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(ptInteg(indirect(1))); // Vecteur phi_xy(3); // le conteneur pour les fonctions ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_xy,theta_loc); theta(1)=theta_loc(1); // on enregistre theta(2)=theta_loc(2); // on enregistre } // suivant z: calcul de theta^3 {Tableau indirect_local(2); // tableau de travail // on considère la ligne du pti 1 -> pti 4 indirect_local(1) = indirect(1);indirect_local(2) = indirect(4); Coordonnee theta_loc(1); // le conteneur pour les coordonnées locales Tableau gi_loc_B,gi_loc_H; // bases naturelle et duale Bases_naturel_duales(indirect_local,gi_loc_B,gi_loc_H); Coordonnee O(0.5*(ptInteg(indirect(1))+ptInteg(indirect(2)))); // Vecteur phi_z(2); // le conteneur pour les fonctions d'interpolation ElemGeomC0::Coor_phi(O,gi_loc_H,ptelem(ne),phi_z,theta_loc); theta(3)=theta_loc(1); // on enregistre } // maintenant on va attribuer au noeud la valeur extrapolée // on calcule les fct d'interpolation au noeud ne // via ses coordonnées locales theta: on utilise le pentaèdre linéaire const Vecteur& phiphi = this->Phi_point(theta); // et on enregistre indir(ne).Change_taille(nbi); tab(ne).Change_taille(nbi); // on boucle sur les pti du pentaèdre linéaire d'interpolation for (int i=1;i<7;i++) {tab(ne)(indirect(i))=phiphi(i); indir(ne)(i)=indirect(i); }; }; }; }; }; // --- ancienne méthode // // // // on utilise systématiquement le pt d'integ le plus proche // { int ne = 1; tab(ne)(4) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=4; // ne = 2; tab(ne)(5) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=5; // ne = 3; tab(ne)(6) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=6; // ne = 4; tab(ne)(16) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=16; // ne = 5; tab(ne)(17) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=17; // ne = 6; tab(ne)(18) = 1.;indir(ne).Change_taille(1); indir(ne)(1)=18; break; } // fin du cas avec 18 pt d'intégration default: { cout << "\n erreur le nombre de point d'integration demande : " << nbi <<" n\'est pas implante " << "\nGeomPentaL::Calcul_extrapol(int nbi)"; Sortie(1); }; }; };