// FICHIER : Hypo1D.h // CLASSE : Hypo1D // 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: . /************************************************************************ * DATE: 18/07/2020 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: La classe Hypo1D definit une loi 1D hypo-élastique * * qui sous forme intégrée peut dans certain cas être * * équivalente à hooke. * * On a donc : * * sigma_point = f(..) * D * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ #ifndef HYPO_ELAS1D_H #define HYPO_ELAS1D_H #include "Loi_comp_abstraite.h" /** @defgroup Les_lois_hypoelastiques * * BUT: groupe des lois hypoélastiques * * * \author Gérard Rio * \version 1.0 * \date 28/06/2004 * \brief Définition des lois hypoélastiques * */ /// @addtogroup Les_lois_hypoelastiques /// @{ /// class Hypo_hooke1D : public Loi_comp_abstraite { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut Hypo_hooke1D (); // Constructeur de copie Hypo_hooke1D (const Hypo_hooke1D& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~Hypo_hooke1D (); // 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 SaveResulLoi_Hypo1D: public SaveResul { public : SaveResulLoi_Hypo1D(); // constructeur par défaut à ne pas utiliser // le constructeur courant SaveResulLoi_Hypo1D (SaveResul* ); // de copie SaveResulLoi_Hypo1D(const SaveResulLoi_Hypo1D& sav): // de copie Kc(sav.Kc),Kc_t(sav.Kc_t),f(sav.f),f_t(sav.f_t) ,eps22(sav.eps22),eps22_t(sav.eps22_t),eps33(sav.eps33),eps33_t(sav.eps33_t) ,eps_cumulBB(sav.eps_cumulBB),eps_cumulBB_t(sav.eps_cumulBB_t) {}; virtual ~SaveResulLoi_Hypo1D() {}; // destructeur // définition d'une nouvelle instance identique // appelle du constructeur via new SaveResul * Nevez_SaveResul() const{return (new SaveResulLoi_Hypo1D(*this));}; // affectation virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a) { SaveResulLoi_Hypo1D& sav = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) &a); Kc=sav.Kc;Kc_t=sav.Kc_t;f=sav.f;f_t=sav.f_t; eps22=sav.eps22;eps22_t=sav.eps22_t;eps33=sav.eps33;eps33_t=sav.eps33_t; eps_cumulBB=sav.eps_cumulBB;eps_cumulBB_t=sav.eps_cumulBB_t; return *this; }; //============= 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 void TdtversT() {Kc_t = Kc; f_t=f; eps22_t=eps22;eps33_t=eps33; eps_cumulBB_t = eps_cumulBB; }; void TversTdt() {Kc = Kc_t; f=f_t;eps22=eps22_t;eps33=eps33_t; eps_cumulBB = eps_cumulBB_t; }; // affichage à l'écran des infos void Affiche() const { cout <<"\n Kc= "<< Kc << " f= " << f << " eps22= "<< eps22 << " eps33= "<< eps33 << " eps_cumulBB= " << eps_cumulBB << " "; }; //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 virtual SaveResul* Complete_SaveResul(const BlocGen & bloc, const Tableau & tab_coor ,const Loi_comp_abstraite* loi) {return NULL;}; //------------------------------------------------------------------- // données //------------------------------------------------------------------- double Kc,Kc_t; // les paramètres matériaux réellement utilisés double f,f_t; double eps33,eps22; // déformations transversale courantes double eps33_t,eps22_t; // les dernières enregistrées Tenseur1BB eps_cumulBB,eps_cumulBB_t; // déformation cumulée associée à la loi }; SaveResul * New_et_Initialise(); friend class SaveResulLoi_Hypo1D; // 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(); //----- 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); // 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 void Grandeur_particuliere (bool absolue,List_io& ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * ,list& 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 void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io& ) const; // calcul d'un module d'young équivalent à la loi double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,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 // >>> en fait ici il s'agit du dernier module tangent calculé !! double Module_compressibilite_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & def,SaveResul * saveResul); // récupération de la dernière déformation d'épaisseur calculée: cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes planes ou doublement 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 de la def, sont stockées dans saveResul // qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi double Eps33BH(SaveResul * saveDon) const { SaveResulLoi_Hypo1D & save_resul = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) saveDon); return save_resul.eps33; }; // récupération de la dernière déformation de largeur calculée: cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes doublement planes // - pour les lois 3D et 2D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide // les infos nécessaires à la récupération de la def, sont stockées dans saveResul // qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi double Eps22BH(SaveResul * saveDon) const { SaveResulLoi_Hypo1D & save_resul = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) saveDon); return save_resul.eps22; }; // 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 double HsurH0(SaveResul * saveResul) const; // récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0 // et de sa variation par rapport aux ddls la concernant: d_hsurh0 // 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 // pour l'instant en attente *** virtual double d_HsurH0(SaveResul * saveResul,Vecteur & d_hsurh0) const ; // récupération de la variation relative de largeur calculée: b/b0 // cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes double // - pour les lois 3D et 2D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide // les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul // qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi double BsurB0(SaveResul * saveResul) 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 Hypo_hooke1D(*this)); }; // affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec); // calcul de grandeurs de travail aux points d'intégration via la def et autres // ici permet de récupérer la compressibilité // 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 ) {if (compress_thermophysique) Kc = 3./dTP.Compressibilite(); }; protected : // donnée de la loi double f; // coef de proportionalité entre sig_1^{.1} et D_1^{.1} Courbe1D* f_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de f en fonction de la température Courbe1D* f_IIeps; // courbe éventuelle d'évolution de f en fonction du deuxième invariant d'epsilon Fonction_nD* f_nD; // fonction nD éventuelle pour f double Kc; // 3 * coefficient de compressibilité tangent Courbe1D* Kc_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de Kc en fonction de la température Courbe1D* Kc_IIeps; // courbe éventuelle d'évolution de Kc en fonction du deuxième invariant d'epsilon Fonction_nD * Kc_nD; // fonction nD éventuelle pour Kc bool compress_thermophysique; // indique si oui ou non la compressibilité est calculée par une loi // thermophysique et donc // récupéré par la fonction "CalculGrandeurTravail" int type_derive; // type de dérivée objective utilisée pour sigma int restriction_traction_compression; // =0 -> pas de restriction // = -1 : traction uniquement autorisée, la compression est mise à 0 // = 1 : compression uniquement autorisée, la traction est mise à 0 // on introduit un certain nombre de tenseur du quatrième ordre, qui vont nous servir pour // Calcul_dsigma_deps, dans le cas où on n'est pas en orthonormee Tenseur3HHHH I_x_I_HHHH,I_xbarre_I_HHHH,I_x_eps_HHHH,I_x_D_HHHH,I_xbarre_D_HHHH,d_sig_t_HHHH; Tenseur3HHHH d_spherique_sig_t_HHHH; // 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; }; /// @} // end of group #endif