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C++
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// This file is part of the Herezh++ application.
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//
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// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
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// of mechanics for large transformations of solid structures.
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// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
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// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
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//
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// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
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//
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// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
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// AUTHOR : Gérard Rio
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// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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//
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// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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// it under the terms of the GNU General Public License as published by
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// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
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// or (at your option) any later version.
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//
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// This program is distributed in the hope that it will be useful,
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// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
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// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
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// See the GNU General Public License for more details.
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// You should have received a copy of the GNU General Public License
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// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
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//
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// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
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/************************************************************************
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* DATE: 6/12/2007 *
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* $ *
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* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
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* $ *
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* PROJET: Herezh++ *
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* $ *
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************************************************************************
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* BUT: La classe Hart_Smith permet de calculer la contrainte *
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* et ses derivees pour une loi isotrope hyper élastique *
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* de type Hart Smith en 3D. Ici on considère *
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* la variation de volume. *
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* Il s'agit d'une classe derivee de la classe Loi_comp_abstraite. *
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* $ *
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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
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* VERIFICATION: *
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* *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ------------------------------------------------------------ *
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* ! ! ! ! *
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* $ *
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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
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* MODIFICATIONS: *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ------------------------------------------------------------ *
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* $ *
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************************************************************************/
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#ifndef HART_SMITH_3D_H
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#define HART_SMITH_3D_H
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#include "Loi_comp_abstraite.h"
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#include "Courbe1D.h"
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#include "MathUtil.h"
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#include "Hyper_W_gene_3D.h"
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#include "CourbePolyLineaire1D.h"
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/// @addtogroup Les_lois_hyperelastiques
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/// @{
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///
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class Hart_Smith3D : public Hyper_W_gene_3D
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{
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public :
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// CONSTRUCTEURS :
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// Constructeur par defaut
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Hart_Smith3D ();
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// Constructeur de copie
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Hart_Smith3D (const Hart_Smith3D& loi) ;
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// DESTRUCTEUR :
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~Hart_Smith3D ();
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// initialise les donnees particulieres a l'elements
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// de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
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// Il y a creation d'une instance de SaveResul particuliere
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// a la loi concernee
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// la SaveResul classe est remplie par les instances heritantes
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// le pointeur de SaveResul est sauvegarde au niveau de l'element
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// c'a-d que les info particulieres au point considere sont stocke
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// au niveau de l'element et non de la loi.
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virtual SaveResul * New_et_Initialise()
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{ int avec_para = 0; // init par défaut
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if (sortie_post)
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avec_para = 4;
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SaveResulHyper_W_gene_3D * pt = new SaveResulHyper_W_gene_3D(avec_para);
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// insertion éventuelle de conteneurs de grandeurs quelconque
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this->Insertion_conteneur_dans_save_result(pt);
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return pt;
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};
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// Lecture des donnees de la classe sur fichier
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void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * ,LesCourbes1D& lesCourbes1D,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
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// affichage de la loi
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void Affiche() const ;
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// test si la loi est complete
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// = 1 tout est ok, =0 loi incomplete
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int TestComplet();
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//----- lecture écriture de restart -----
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// cas donne le niveau de la récupération
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// = 1 : on récupère tout
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// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
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,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
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// cas donne le niveau de sauvegarde
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// = 1 : on sauvegarde tout
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// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
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void Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas);
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// calcul d'un module d'young équivalent à la loi,
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// c'est sans doute complètement débile mais c'est pour pouvoir avancer !!
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// Annexe B, formule B12
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double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul *) {return 6.* C1;};
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// récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0
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// cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes
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// - pour les lois 3D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
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// - pour les lois 2D def planes: retour de 0
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// les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
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// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
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virtual double HsurH0(SaveResul * saveResul) const {return ConstMath::tresgrand;};
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// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
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Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new Hart_Smith3D(*this)); };
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// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
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void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec);
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protected :
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// donnée de la loi
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double C1,C2,C3,K; // 4 coeffs lus
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double C1_use,C2_use,C3_use,K_use; // 4 coeffs résultants
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Courbe1D* C1_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de C10 en fonction de la température
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Courbe1D* C2_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de C10 en fonction de la température
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Courbe1D* C3_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de C01 en fonction de la température
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Courbe1D* K_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de K en fonction de la température
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int type_pot_vol; // indique le type de potentiel volumique, par défaut 2
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bool avec_courbure; // indique s'il y a un potentiel de courbure ou non
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double a_courbure; // para a utilisé que dans le cas avec courbure
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double r_courbure; // para r utilisé que dans le cas avec courbure
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Courbe1D* a_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de a en fonction de la température
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Courbe1D* r_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de r en fonction de la température
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// cas d'une dépendance à une fonction nD, les fonctions sont multiplicatives par rapport aux valeurs
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// définies par les données fixes où celles dépendantes directement de la température via une courbe 1D
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// -- bien voir que dans ce cas on peut obtenir n'importe quoi, c'est de la responsabilité
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// de l'utilisateur de savoir se qu'il fait
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Fonction_nD * K_nD, * C1_nD, * C2_nD, * C3_nD;
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// définition de la fonction énergie
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CourbePolyLineaire1D int_J1; // intégrale de la partie relative à J1
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double W_d,W_v; // le potentiel: partie déviatorique, partie sphérique
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Vecteur W_r; // dérivées premières du potentiel par rapport aux J_r
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double W_d_J1,W_d_J2; // dérivées premières du potentiel déviatoire par rapport aux J_1 et J_2
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double W_d_J1_2,W_d_J1_J2,W_d_J2_2; // dérivées secondes
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double W_v_J3,W_v_J3J3; // dérivées premières et seconde du potentiel volumique / J3
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Tableau2 <double> W_rs; // dérivées secondes du potentiel par rapport aux J_r
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// cas éventuel de potentiel additionel de raidissement: variables intermédiaires de passage
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double W_c,W_c_J1,W_c_J3,W_c_J1_2,W_c_J3_2,W_c_J1_J3; // potentiel et dérivées 1 et 2
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// codage des METHODES VIRTUELLES protegees:
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// calcul des contraintes a t+dt
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void Calcul_SigmaHH (TenseurHH& sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl,
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TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,BaseB& giB,BaseH& gi_H,TenseurBB & epsBB_,
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TenseurBB & delta_epsBB,
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TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_,
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double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
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// calcul des variations des contraintes a t+dt
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void Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH& sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
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,BaseB& giB_t,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,
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BaseB& giB_tdt,Tableau <BaseB> & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau <BaseH> & d_giH_tdt,
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TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB,
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TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt,
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Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt,
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Tableau <TenseurHH *>& d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien,
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Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau <TenseurHH *>& d_sigHH
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Impli& ex);
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// calcul des contraintes et ses variations par rapport aux déformations a t+dt
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// en_base_orthonormee: le tenseur de contrainte en entrée est en orthonormee
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// le tenseur de déformation et son incrémentsont également en orthonormees
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// si = false: les bases transmises sont utilisées
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// ex: contient les éléments de métrique relativement au paramétrage matériel = X_(0)^a
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virtual void Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB
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,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien
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,TenseurHH& sigHH,TenseurHHHH& d_sigma_deps
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,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
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,const Met_abstraite::Umat_cont& ex) ;
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// calcul de grandeurs de travail aux points d'intégration via la def
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// fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est
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virtual void CalculGrandeurTravail
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(const PtIntegMecaInterne&
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,const Deformation & ,Enum_dure,const ThermoDonnee&
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,const Met_abstraite::Impli* ex_impli
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,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt
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,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat
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,const List_io<Ddl_etendu>* exclure_dd_etend
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,const List_io<const TypeQuelconque *>* exclure_Q) {};
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private:
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// calcul du potentiel et de ses dérivées premières / aux invariants J_r
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void Potentiel_et_var(double & module_compressibilite);
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// calcul du potentiel et de ses dérivées premières et secondes / aux invariants J_r
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void Potentiel_et_var2(double & module_compressibilite);
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// définition de la courbe représentant l'évolution de l'énergie en fonction de J1
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void Calcul_courbe_evolW_J1();
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// calcul de la dérivée numérique de la contrainte
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void Cal_dsigma_deps_num (const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
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,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
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,const double& jacobien_0,const double& jacobien
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,Tenseur3HHHH& dSigdepsHHHH);
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// calcul de la contrainte avec le minimum de variable de passage, utilisé pour le numérique
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void Cal_sigma_pour_num(const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
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,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
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,const double& jacobien_0,const double& jacobien,TenseurHH & sigHH_);
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// idem avec la variation
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void Cal_sigmaEtDer_pour_num(const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH & gijHH_0
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,const TenseurBB & gijBB_tdt,const TenseurHH & gijHH_tdt
|
|
,const double& jacobien_0,const double& jacobien
|
|
,TenseurHH & sigHH_,Tenseur3HHHH& dSigdepsHHHH);
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|
};
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|
/// @} // end of group
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#endif
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