Herezh_dev/Algo/GalerkinContinu/AlgoDynaExplicite/Algori_relax_dyna.h

345 lines
18 KiB
C++

// 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) <https://www.irdl.fr/>.
//
// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
//
// Copyright (C) 1997-2021 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 <https://www.gnu.org/licenses/>.
//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
/************************************************************************
* DATE: 3/09/99 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: Algorithme de relaxation dynamique selon la méthode *
* de Barnes, modifiée par Julien Troufflard puis *
* généralisée. *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
#ifndef AGORI_RELAX_DYNA_H
#define AGORI_RELAX_DYNA_H
#include "Algori.h"
#include "Assemblage.h"
#include "Ponderation.h"
/// @addtogroup Les_algorithmes_de_resolutions_globales
/// @{
///
/// BUT: Algorithme de relaxation dynamique selon la méthode
/// de Barnes, modifiée par Julien Troufflard puis
/// généralisée.
class AlgoriRelaxDyna : public Algori
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
AlgoriRelaxDyna () ; // par defaut
// constructeur en fonction du type de calcul
// du sous type (pour les erreurs, remaillage etc...)
// il y a ici lecture des parametres attaches au type
AlgoriRelaxDyna (const bool avec_typeDeCal
,const list <EnumSousTypeCalcul>& soustype
,const list <bool>& avec_soustypeDeCal
,UtilLecture& entreePrinc);
// constructeur de copie
AlgoriRelaxDyna (const AlgoriRelaxDyna& algo);
// constructeur de copie à partie d'une instance indifférenciée
Algori * New_idem(const Algori* algo) const
{// on vérifie qu'il s'agit bien d'une instance
if (algo->TypeDeCalcul() != RELAX_DYNA)
{ cout << "\n *** erreur lors de la creation par copie d'un algo RELAX_DYNA "
<< " l'algo passe en parametre est en fait : " << Nom_TypeCalcul(algo->TypeDeCalcul())
<< " arret !! " << flush;
Sortie(1);
}
else
{ AlgoriRelaxDyna* inter = (AlgoriRelaxDyna*) algo;
return ((Algori *) new AlgoriRelaxDyna(*inter));
};
};
// DESTRUCTEUR :
~AlgoriRelaxDyna () ;
// METHODES PUBLIQUES :
// execution de l'algorithme explicite dans le cas dynamique sans contact
void Execution(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D* ,LesFonctions_nD*
,VariablesExporter* varExpor,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
//------- décomposition en 3 du calcul d'équilibre -------------
// a priori : InitAlgorithme et FinCalcul ne s'appellent qu'une fois,
// par contre : CalEquilibre peut s'appeler plusieurs fois, le résultat sera différent si entre deux calcul
// certaines variables ont-été changés
// initialisation
void InitAlgorithme(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// mise à jour
void MiseAJourAlgo(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// calcul de l'équilibre
// si tb_combiner est non null -> un tableau de 2 fonctions
// - la première fct dit si on doit valider ou non le calcul à convergence ok,
// - la seconde dit si on doit sortir de la boucle ou non à convergence ok
//
// si la validation est effectuée, la sauvegarde pour le post-traitement est également effectuée
// en fonction de la demande de sauvegard,
// sinon pas de sauvegarde pour le post-traitement à moins que l'on a demandé un mode debug
// qui lui fonctionne indépendamment
void CalEquilibre(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats*
,Tableau < Fonction_nD* > * tb_combiner);
// dernière passe
void FinCalcul(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// sortie du schemaXML: en fonction de enu
void SchemaXML_Algori(ofstream& sort,const Enum_IO_XML enu) const;
protected :
// VARIABLES PROTEGEES :
// indicateur disant s'il faut calculer les conditions limites à chaque itération on non
int cL_a_chaque_iteration; // par défaut, non, == uniquement à chaque début d'incrément
// liste de variables de travail déclarées ici pour éviter le passage de paramètre entre les
// méthodes internes à la classe
double delta_t;
int typeCalRelaxation ; // type de calcul de relaxation
// ---para de contrôle du calcul de la masse
double lambda; // le lambda effectif qui peut évoluer pendant le calcul
double lambda_initial; // lambda initiale lue
// a) contrôle éventuel de lambda via une ou plusieurs grandeurs globales
Ponderation_GGlobal* niveauLambda_grandeurGlobale;
// b) via éventuellement un ddl étendu
Ponderation * niveauLambda_ddlEtendu;
// c) via éventuellement le temps
Ponderation_temps * niveauLambda_temps;
// pilotage automatique éventuel
double lambda_min,lambda_max,delta_lambda;
bool pilotage_auto_lambda;
List_io<int> list_iter_relax; // sauvegarde des iters à suivre
int casMass_relax; // indique le type de calcul de la matrice masse
Tableau <int> option_recalcul_mass; // indique le type de recalcul de la masse
// par défaut dim = 1, si dim = 2, le premier est pour le cinétique le second
// pour le visqueux
Tableau <Fonction_nD* > fct_nD_option_recalcul_mass; // si non NULL: donne une
// valeur qui remplace option_recalcul_mass
Tableau <string > nom_fct_nD_option_recalcul_mass; // nom éventuel de la fonction associée
// --- pour typeCalRelaxation = 1
// .... pour la première version
double alph,beta; // para de répartition entre K et mu
double gamma; // para multiplicatif du rôle de la trace du tenseur de contrainte
double theta; // para multiplicatif du rôle de la contrainte de mises
// --- pour typeCalRelaxation = 2
int ncycle_calcul; int type_calcul_mass;
double fac_epsilon; // facteur pour le test du recalcul de la matrice masse
// -- pour typeCalRelaxation = 4 c-a-d mixte: amortissement cinétique au début puis visqueux à la fin
double proportion_cinetique; // indique la proportion de la précision qui est faite en amortissement cinétique
bool visqueux_activer; // permet d'éviter de revenir en arrière
int et_recalcul_masse_a_la_transition; // indique si on recalcule la masse à la transition cinétique visqueux
Ponderation_GGlobal* niveauF_grandeurGlobale;
// b) via éventuellement un ddl étendu
Ponderation * niveauF_ddlEtendu;
// c) via éventuellement le temps
Ponderation_temps* niveauF_temps;
// === parametre pour le contact:
int type_activation_contact; // indique quand le contact doit-être activé
// 0: par défaut la recherche de nouveaux contacts est activée à la fin de chaque incrément
// d'une manière analogue au cas d'un algo implicite classique
// 1: la recherche de nouveaux contacts est activée après chaque itération
// 2: la recherche de nouveaux contacts est activée après chaque pic d'énergie et à la fin
// de chaque incrément. Si l'amortissement n'est pas cinétique, c'est équivalent au cas 0
// permet de choisir le type de remplacement des masses nulles
// = 0 : on ne change rien, on laisse les 0
// = 1 : on choisit la valeur moyenne des valeurs de la matrice masse
// = 2 : on choisit la valeur maxi des valeurs de la matrice masse
int choix_mini_masse_nul;
// --------------------------------------------------------------------------------------
// -- variables de transferts internes entre: InitAlgorithme, CalEquilibre, FinCalcul --
// --------------------------------------------------------------------------------------
// === pointeurs d'instance et classe particulières
Assemblage * Ass1_, * Ass2_, * Ass3_; // pointeurs d'assemblages
// === variables scalaires
int cas_combi_ddl; // def combinaison des ddl
int icas; // idem cas_combi_ddl mais pour lesCondlim
int compteur; // compteur d'itération
bool prepa_avec_remont; // comme son nom l'indique
bool brestart; // booleen qui indique si l'on est en restart ou pas
OrdreVisu::EnumTypeIncre type_incre; // pour la visualisation au fil du calcul
int compteur_demarrage; // compteur pour les premiers incréments
// === vecteurs
Vecteur vglobin; // puissance interne (sans accélération): pour ddl accélération
Vecteur vglobex; // puissance externe (sans accélération)
Vecteur vglobaal; // puissance totale qui ecrase vglobin
Vecteur vcontact; // puissance des forces de contact
Vecteur save_X_t; // vecteur intermédiaire de sauvegarde
Vecteur X_Bl,V_Bl,G_Bl; // stockage transitoirement des X V GAMMA <-> CL
Vecteur forces_vis_num; // forces visqueuses d'origines numériques
// === les listes
list <LesCondLim::Gene_asso> li_gene_asso; // tableaux d'indices généraux des ddl bloqués
// === les tableaux
Tableau <Nb_assemb> t_assemb; // tableau globalisant les numéros d'assemblage de X V gamma
Tableau <Enum_ddl> tenuXVG; // les enum des inconnues
// === les matrices
Mat_abstraite* mat_masse,* mat_masse_sauve; // choix de la matrice de masse
Mat_abstraite* mat_C_pt; // matrice visqueuse numérique
Vecteur v_mass,v_mass1; // vecteurs intermédiaires qui servent pour la construction
// de la matrice masse
Tableau <Coordonnee > sortie_mass_noeud; // pour la sortie
// de dimension le nombre de noeud
Mat_abstraite* matglob; // choix de la matrice de raideur pour un assemblage à partir de la raideur réelle
// ------------------------------------------------------------------------------------------
// -- fin variables de transferts internes entre: InitAlgorithme, CalEquilibre, FinCalcul --
// ------------------------------------------------------------------------------------------
// ---------- pour le calcul de la masse pour la méthode de relaxation dynamique
static Ddl_enum_etendu masseRelax_1; // simplement pour le définir une fois pour toute
static TypeQuelconque masseRelax_2; // simplement pour le définir une fois pour
// METHODES PROTEGEES :
// lecture des paramètres du calcul
void lecture_Parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// écriture des paramètres dans la base info
// = 1 : on écrit tout
// = 2 : on écrot uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecrit_Base_info_Parametre(UtilLecture& entreePrinc,const int& cas);
// lecture des paramètres dans la base info
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
// choix = true : fonctionnememt normal
// choix = false : la méthode ne doit pas lire mais initialiser les données à leurs valeurs par défaut
// car la lecture est impossible
void Lecture_Base_info_Parametre(UtilLecture& entreePrinc,const int& cas,bool choix);
// création d'un fichier de commande: cas des paramètres spécifiques
void Info_commande_parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// gestion et vérification du pas de temps et modif en conséquence si nécessaire
// cas = 1: initialisation du pas de temps et vérif / au pas de temps critique
// cas = 2: vérif / au pas de temps critique
// en entrée: modif_pas_de_temps: indique qu'il y a eu par ailleurs (via Charge->Avance())
// une modification du pas de temps depuis le dernier appel
// retourne vrai s'il y a une modification du pas de temps, faux sinon
bool Gestion_pas_de_temps(bool modif_pas_de_temps,LesMaillages * lesMail,int cas);
//---- gestion des commndes interactives --------------
// écoute et prise en compte d'une commande interactive
// ramène true tant qu'il y a des commandes en cours
bool ActionInteractiveAlgo();
// initialisation pour le calcul de la matrice masse dans le cas de l'algorithme de relaxation dynamique
void InitCalculMatriceMasse(LesMaillages * lesMail,Mat_abstraite& mat_mass
,Assemblage& Ass,Mat_abstraite& mat_mass_sauve
,LesFonctions_nD* lesFonctionsnD);
// calcul de la matrice masse dans le cas de l'algorithme de relaxation dynamique
void CalculMatriceMasse(const int& relax_vit_acce,LesMaillages * lesMail
,Assemblage& Ass, int compteur
,const DiversStockage* diversStockage,LesReferences* lesRef
,const Enum_ddl & N_ddl,LesContacts* lescontacts
,LesFonctions_nD* lesFonctionsnD);
// calcul de la matrice masse dans le cas de l'algorithme de relaxation dynamique avec optimisation en continu
// de la matrice masse
// force_recalcul_masse : un indicateur pour forcer le calcul éventuellement
// en retour est mis à false s'il était true en entrée
void CalculEnContinuMatriceMasse(const int& relax_vit_acce,LesMaillages * lesMail
,Assemblage& Ass, int compteur
,const DiversStockage* diversStockage,LesReferences* lesRef
,const Enum_ddl & N_ddl,bool premier_calcul
,LesContacts* lescontacts
,bool & force_recalcul_masse,LesFonctions_nD* lesFonctionsnD);
// dans le cas d'une relaxation de type 4 (mixte cinétique et visqueuse, on test pour savoir
// s'il faut du visqueux ou du cinétique
// ramène true si on continue en cinétique
// false si on bascule
// force_recalcul_masse : un indicateur de retour qui s'applique uniquement si
// et_recalcul_masse_a_la_transition = true
// et que l'on est juste à la transition, sinon il est toujours false
bool Cinetique_ou_visqueux(bool & force_recalcul_masse);
// calcul du facteur lambda en fonction de ce qui est demandé (automatique ou via une fonction etc.)
double Calcul_Lambda();
// fonction virtuelle permettant de mettre à jour les infos aux noeuds
// à cause de certains contact (ex: cas_contact = 4)
// Les vecteurs Xtdt et Vtdt sont mis à jour par la méthode
// la vitesse locale du noeud est mis à jour en fonction de la position locale et de l'algo
virtual void Repercussion_algo_sur_cinematique(LesContacts* lesContacts,Vecteur& Xtdt,Vecteur& Vtdt) ;
// des fonctions inlines pour mettre à jour des grandeurs globales
// -- initialisation du fait que l'on est en amortissement cinétique (=1) ou visqueux (0)
void Transfert_ParaGlob_AMOR_CINET_VISQUEUX() const
{void* pt_void = ParaGlob::param->Mise_a_jour_grandeur_consultable(AMOR_CINET_VISQUEUX);
TypeQuelconque* pt_quelc = (TypeQuelconque*) pt_void;
Grandeur_scalaire_entier& gr
= *((Grandeur_scalaire_entier*) pt_quelc->Grandeur_pointee()); // pour simplifier
if (visqueux_activer)
{*(gr.ConteneurEntier()) = 0;}
else {*(gr.ConteneurEntier()) = 1;};
};
};
/// @} // end of group
#endif