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C++
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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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//
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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: 23/01/97 *
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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: Classe generique des elements frontieres. *
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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 ELFRONTIERE_H
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#define ELFRONTIERE_H
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#include "Tableau_T.h"
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#include "Noeud.h"
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#include "string.h"
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// #include "bool.h"
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#include "DdlElement.h"
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#include "Plan.h"
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#include "ElemGeomC0.h"
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#include "Met_abstraite.h"
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#include "Enum_type_geom.h"
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#include "Enum_dure.h"
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/** @defgroup Les_Elements_de_frontiere
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*
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* BUT: groupe concernant les éléments géométriques définissant les frontières 1D, 2D, 3D
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*
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* \author Gérard Rio
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* \version 1.0
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* \date 23/01/97
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|
* \brief groupe concernant les éléments géométriques définissant les frontières 1D, 2D, 3D
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*
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|
*/
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/// @addtogroup Les_Elements_de_frontiere
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/// @{
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///
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class ElFrontiere
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{
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public :
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// CONSTRUCTEURS :
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// par defaut
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ElFrontiere ();
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// fonction du tableau des noeuds sommet, des ddlElements
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ElFrontiere (const Tableau <Noeud *>& tab,const DdlElement& ddlElem);
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// nbnoeud permet de faire les verifications de tailles de tableau en debug
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// par les classe derivees
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ElFrontiere (const Tableau <Noeud *>& tab,const DdlElement& ddlElem,int nbnoeud);
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ElFrontiere(const ElFrontiere& a); // de copie
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// DESTRUCTEUR : défini dans les classes dérivées
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virtual ~ElFrontiere () ;
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// METHODES PUBLIQUES :
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// surcharge de l'affectation
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virtual ElFrontiere& operator = (const ElFrontiere& a);
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// retourne le type de l'element frontiere
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virtual string TypeFrontiere() const = 0;
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// retourne le type de géométrie de l'élément frontière: POINT_G, LIGNE ou SURFACE
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Enum_type_geom Type_geom_front() const
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{return Type_geom_generique(ElementGeometrique().TypeGeometrie());};
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// retourne l'élément géométrique attaché à l'élément frontière
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virtual ElemGeomC0 & ElementGeometrique() const = 0;
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// surcharge des tests
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// ========================================================================
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// IMPORTANT !!!
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// le test d'egalite ne concerne que les noeuds , pas
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// les donnees particulieres des elements derivees, qui en faites sont
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// sujet a variation, donc pas discriminant¨
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// ========================================================================
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virtual bool operator == (const ElFrontiere& a) const;
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bool operator != (const ElFrontiere& a) const
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{ if (*this == a) return false; else return true; };
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// retourne le tableau de noeud en lecture seulement
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inline const Tableau <Noeud *>& TabNoeud_const() const { return tabNoeud;} ;
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// retourne le tableau de noeud en lecture lecture/écriture
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inline Tableau <Noeud *>& TabNoeud() { return tabNoeud;} ;
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// retourne les ddl elements en lecture / écriture
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inline DdlElement& DdlElem() { return ddlElem;} ;
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|
// retourne les ddl elements en lecture seulement
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inline const DdlElement& DdlElem_const() const { return ddlElem;} ;
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// retourne le tableau d'element frontiere en lecture / écriture
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inline Tableau <ElFrontiere*>& TabFront() { return tabfront;};
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// retourne le tableau d'element frontiere en lecture uniquement
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inline const Tableau <ElFrontiere*>& TabFront_const() const { return tabfront;};
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// creation d'un nouvelle element frontiere identique
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virtual ElFrontiere * NevezElemFront() const = 0;
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// creation d'un nouvelle element frontiere de meme type mais
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// avec des donnees differentes
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virtual ElFrontiere * NevezElemFront
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( const Tableau <Noeud *>& tab, const DdlElement& ddlElem) const = 0;
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// cree et retourne un element frontiere ayant une orientation opposee
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virtual ElFrontiere * Oppose() const;
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// ramene et calcul les coordonnees du point de reference de l'element
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virtual Coordonnee Ref() = 0;
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// calcul éventuel de la normale à un noeud
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// ce calcul existe pour les éléments 2D, 1D axi, et aussi pour les éléments 1D
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// qui possède un repère d'orientation
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// en retour coor = la normale si coor.Dimension() est = à la dimension de l'espace
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// si le calcul n'existe pas --> coor.Dimension() = 0
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// ramène un entier :
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// == 1 : calcul normal
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// == 0 : problème de calcul -> coor.Dimension() = 0
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// == 2 : indique que le calcul n'est pas licite pour le noeud passé en paramètre
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// mais il n'y a pas d'erreur, c'est seulement que l'élément n'est pas ad hoc pour
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// calculer la normale à ce noeud là
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// temps: indique à quel moment on veut le calcul
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int CalculNormale_noeud(Enum_dure temps,const Noeud& noe,Coordonnee& coor);
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// ramene un plan tangent ou une droite tangente au point de reference
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// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
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// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
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virtual void TangentRef(Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
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// M est un point appartenant au dernier plan tangent, sauvegarde dans l'element frontiere
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// - calcul du point M1 correspondant sur la surface, M1 est stocke
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// _ calcul et retour du plan tangent (ou une droite tangente) au point M1
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// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
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// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
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virtual void Tangent(const Coordonnee& M,Coordonnee& M1, Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
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// ramene un autre plan tangent ou une droite tangente genere de maniere pseudo aleatoire
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// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
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// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
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virtual void AutreTangent(Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
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// ramene true si le dernier point M1 est dans l'element , sinon false
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// le calcul est fait à eps relatif près
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virtual bool InSurf(const double& eps) const = 0;
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// actualise , puis ramene le dernier plan tangent (ou droite tangente) calcule
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// dans le cas 1D, ramene un point
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// en sortie : si indic =0 -> un point, indic = 1 -> une droite, indic = 2 -> un plan
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// ramène éventuellement la variation du vecteur normale pour un plan en 3D ou une ligne en 2D
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// dans le cas d'une ligne en 3D ramène la variation du vecteur tangent: si var_normale = true, sinon ramène NULL
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virtual Tableau <Coordonnee >* DernierTangent(Droite& dr, Plan& pl, int& indic,bool avec_var=false) = 0;
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// affichage des infos de l'elements frontiere
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virtual void Affiche(Enum_dure temp = TEMPS_tdt) const = 0;
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// test si la position d'un point est du bon cote ( c-a-d hors matiere) ou non
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// si le point est sur la surface, ramène false
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// ramene true si hors matiere, sinon false
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// le test sur a est executer uniquement dans les cas suivants :
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// dimension 3D et frontiere 2D
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// dimension 3D axi et frontière 1D
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// dimension 2D et frontiere 1D
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// ->>> dimension 3D et frontiere 1D, pas de verif
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// ->>> autre cas ne doivent pas arriver normalement !!
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// retour de r = distance du point à la surface, ligne
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virtual bool BonCote_t( const Coordonnee& a,double& r) const = 0; // cas ou on utilise la frontiere a t
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virtual bool BonCote_tdt( const Coordonnee& a,double& r) const = 0; // cas ou on utilise la frontiere a tdt
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// calcul les fonctions d'interpolation au dernier point de projection sauvegarde
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virtual const Vecteur& Phi() = 0;
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// creation et ramene des pointeurs sur les frontieres de l'element frontiere
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// au premier appel il y a construction, ensuite on ne fait que ramener le tableau
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// à moins qu'il soit effacé
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virtual Tableau <ElFrontiere*>& Frontiere() = 0;
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// effacement de la place memoire des frontieres de l'element frontiere
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virtual void EffaceFrontiere();
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// ramène la métrique associée à l'élément
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virtual Met_abstraite * Metrique() =0;
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// cas d'un élément frontière surface:
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// ramène une surface approximative de l'élément (toujours > 0) : calculée à l'aide
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// d'une triangulation, puis des produits vectoriels
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// ramène une valeur nulle, s'il n'y a pas de surface
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double SurfaceApprox();
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// cas d'un élément frontière ligne:
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// ramène, une longueur approximative de l'élément (toujours > 0) : calculée à l'aide
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// de la ligne représentée par une suite de segments rejoignants les noeuds
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// ramène une valeur nulle, s'il n'y a pas de ligne
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virtual double LongueurApprox() { return 0; };
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// ramène la distance maxi entre deux noeuds de l'élément à tdt
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double MaxDiagonale_tdt();
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// ramène l'encombrement de l'élément sous forme du point ayant les coordonnées mini
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// et le point ayant les coordonnées les maxi
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const Coordonnee& Encom_mini() {return encomb_min;};
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const Coordonnee& Encom_maxi() {return encomb_max;};
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// met à jour la boite d'encombrement
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void AjourBoiteEncombrement();
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// calcul de la projection normale d'un point sur la frontière
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// ramène true si la projection est effective, si elle est hors de l'élément
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// ramène false
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// P : retour du point projeté (s'il existe)
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bool Projection_normale(const Coordonnee& M, Coordonnee& P);
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//----- lecture écriture de restart -----
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// ceci concerne uniquement les informations de la classe générique
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void Lecture_base_info_ElFrontiere(istream& ent);
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void Ecriture_base_info_ElFrontiere(ostream& sort);
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// ceci concerne uniquement les informations spécifiques des classes dérivées
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// dans le cas de l'utilisation de la frontière pour la projection d'un point sur la frontière
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// il s'agit donc d'un cas particulier
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virtual void Lecture_base_info_ElFrontiere_pour_projection(istream& ent) = 0;
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virtual void Ecriture_base_info_ElFrontiere_pour_projection(ostream& sort) = 0;
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protected :
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// VARIABLES PROTEGEES :
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Tableau <Noeud *> tabNoeud; // le tableau de noeud associe a l'element frontiere
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DdlElement ddlElem; // les ddl specifiques aux noeuds de l'element frontiere
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Tableau <ElFrontiere*> tabfront; // frontiere de l'element frontiere
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Coordonnee encomb_min,encomb_max; // boite d'encombrement des noeuds de l'élément
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static unsigned int nrand ; // pour la generation de nombre aleatoire
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// METHODES PROTEGEES :
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// test si le point passé en argument appartient à la boite d'encombrement de la frontière
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// fonction interne pour faciliter les tests, mais c'est celle de Front qui est a utiliser
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bool In_boite_emcombrement(const Coordonnee& M) const;
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|
};
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|
/// @} // end of group
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#endif
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