// FICHIER : Loi_maxwell3D.h // CLASSE : Loi_maxwell3D // 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: 08/06/2003 * * $ * * AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) * * $ * * PROJET: Herezh++ * * $ * ************************************************************************ * BUT: La classe Loi_maxwell3D definit une loi 3D de type * * maxwell, c'est-à-dire une loi de hook en série avec à amor* * tisseur. La partie visqueuse est soit purement * * déviatorique ou complète. * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * * VERIFICATION: * * * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * ! ! ! ! * * $ * * '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * * MODIFICATIONS: * * ! date ! auteur ! but ! * * ------------------------------------------------------------ * * $ * ************************************************************************/ #ifndef LOI_MAXWELL3D_H #define LOI_MAXWELL3D_H #include "Loi_comp_abstraite.h" /// @addtogroup Les_lois_viscoelastique /// @{ class Loi_maxwell3D : public Loi_comp_abstraite { public : // CONSTRUCTEURS : // Constructeur par defaut Loi_maxwell3D (); // Constructeur de copie Loi_maxwell3D (const Loi_maxwell3D& loi) ; // DESTRUCTEUR : ~Loi_maxwell3D (); // 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_maxwell3D: public SaveResul { public : SaveResulLoi_maxwell3D(): // constructeur par défaut : E(0.),nu(0.),E_t(0.),nu_t(0.) ,mu(0.),mu_t(0.),mu_p(0.),mu_p_t(0.) {}; SaveResulLoi_maxwell3D(const SaveResulLoi_maxwell3D& sav): // de copie E(sav.E),nu(sav.nu),E_t(sav.E_t),nu_t(sav.nu_t) ,mu(sav.mu),mu_t(sav.mu_t),mu_p(sav.mu_p),mu_p_t(sav.mu_p_t) {}; virtual ~SaveResulLoi_maxwell3D() {}; // destructeur // définition d'une nouvelle instance identique // appelle du constructeur via new SaveResul * Nevez_SaveResul() const{return (new SaveResulLoi_maxwell3D(*this));}; // affectation virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a) { SaveResulLoi_maxwell3D& sav = *((SaveResulLoi_maxwell3D*) &a); E=sav.E; nu=sav.nu;E_t=sav.E_t; nu_t=sav.nu_t; mu=sav.mu;mu_t=sav.mu_t;mu_p=sav.mu_p;mu_p_t=sav.mu_p_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) {string toto; ent >> toto >> E >> toto >> nu >> toto >> mu >> toto >> mu_p; E_t=E; nu_t = nu; mu_t=mu; mu_p_t=mu_p; }; // 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) {sort << "\n E= "<< E <<" nu= "<< nu << " mu= " << mu << " mu_p= "<< mu_p << " "; }; // mise à jour des informations transitoires void TdtversT() {E_t = E; nu_t = nu; mu_t=mu; mu_p_t=mu_p;}; void TversTdt() {E = E_t; nu = nu_t; mu=mu_t;mu_p=mu_p_t;}; // affichage à l'écran des infos void Affiche() const { cout <<"\n E= "<< E <<" nu= "<< nu << " mu= " << mu << " mu_p= "<< mu_p << " "; }; //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 E,E_t,nu,nu_t; // les paramètres matériaux réellement utilisés double mu,mu_t,mu_p,mu_p_t; }; SaveResul * New_et_Initialise() { SaveResulLoi_maxwell3D * pt = new SaveResulLoi_maxwell3D(); return pt; }; friend class SaveResulLoi_maxwell3D; // 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); // 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 {return ConstMath::tresgrand;}; // 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_maxwell3D(*this)); }; // activation des données des noeuds et/ou elements nécessaires au fonctionnement de la loi // ici concerne de la vérification d'existence, mais c'est appelé une fois, c'est ça l'intérêt virtual void Activation_donnees(Tableau& tabnoeud,bool dilatation,LesPtIntegMecaInterne& lesPtMecaInt); // affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec); // 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& ,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 virtual void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io& ) const; protected : // donnée de la loi double E,nu,mu; // module d'young, coeff de poisson et coef de viscosité sur D bool compress_thermophysique; // indique si oui ou non la compressibilité est calculée par une loi // thermophysique et donc // récupéré par la fonction "CalculGrandeurTravail" double mu_p; // coef de viscosité éventuel sur la partie sphérique de la contrainte // ----- 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 //---- dépendance éventuelle à la température ------ Courbe1D* mu_p_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de mu_p en fonction de la température bool existe_mu_p; // indique si oui ou non il y a de la viscosité sur la partie sphérique Courbe1D* E_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de E en fonction de la température Courbe1D* mu_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de mu en fonction de la température int type_derive; // type de dérivée objective utilisée pour sigma //---- dépendance éventuelle à D ------ int depend_de_D; // indique si oui ou non on a une viscosité et/ou le module d'Young dépendant de D // =0 : viscosité linéaire (pas de dépendance à D) , =1 : la viscosité (déviatorique et/ou sphérique) seule dépend de D, // =2 : le module d'Young seul dépend de D, = 3: la viscosité et le module d'Young dépendent de D, // si oui, implique que fac_mu_cissionD et/ou fac_E_cissionD existent Courbe1D* fac_mu_cissionD; // courbe multiplicative éventuelle de mu, fonction de sqrt(D_barre:D_barre) Courbe1D* fac_E_cissionD; // courbe multiplicative éventuelle de E, fonction de sqrt(D_barre:D_barre) //---- dépendance éventuelle à eps ------ int depend_de_eps; // indique si oui ou non on a une viscosité et/ou le module d'Young dépendant de eps // =0 : viscosité linéaire (pas de dépendance à eps) , =1 : la viscosité (déviatorique et/ou sphérique) seule dépend de eps, // =2 : le module d'Young seul dépend de eps, = 3: la viscosité et le module d'Young dépendent de eps, // si oui, implique que fac_mu_Mises_Eps et/ou fac_E_Mises_Eps existent Courbe1D* fac_mu_Mises_Eps; // courbe multiplicative éventuelle de mu, fonction de sqrt(2/3*Eps_barre:Eps_barre) Courbe1D* fac_E_Mises_Eps; // courbe multiplicative éventuelle de E, fonction de sqrt(2/3*Eps_barre:Eps_barre) //--------- fin dépendance diverse ------------- bool seule_deviatorique; // drapeau indiquant éventuellement un calcul uniquement déviatorique //------ modèle particulier au polymère ----------- // prise en compte de la cristalinité, de la pression, température, a priori uniquement sur la partie // déviatoire (donc n'intervient pas sur la partie sphérique) bool depend_cristalinite; // indique si oui ou non, on utilise ce modèle particulier double nc,tauStar,D1,D2,D3,A1,At2,C1; // l'ensemble des paramètres pour la dépendance à la cristalinité double taux_crista; // taux de cristalinité bool volumique_visqueux; // indique si oui ou non dans le cas de la cristalinité, la partie volumique est // visqueuse // crista_aux_noeuds indique si la cristalinité est calculée à partir des noeuds (valeur par défaut) // ou directement à partir d'une valeur obtenue au point d'intégration bool crista_aux_noeuds; // 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; // calcul récup de la cristalinité si besoin est 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 ); // calcul de la viscosité dépendante de la cristalinité double ViscositeCristaline(double & P, double & gamma_point); }; /// @} // end of group #endif