262 lines
13 KiB
C++
Executable file
262 lines
13 KiB
C++
Executable file
// 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: 8/06/06 *
|
|
* $ *
|
|
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
|
|
* $ *
|
|
* PROJET: Herezh++ *
|
|
* $ *
|
|
************************************************************************
|
|
* BUT: Algorithme de calcul dynamique, méthode de Runge Kutta, *
|
|
* pour de la mecanique du solide. *
|
|
* $ *
|
|
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
|
|
* VERIFICATION: *
|
|
* *
|
|
* ! date ! auteur ! but ! *
|
|
* ------------------------------------------------------------ *
|
|
* ! ! ! ! *
|
|
* $ *
|
|
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
|
|
* MODIFICATIONS: *
|
|
* ! date ! auteur ! but ! *
|
|
* ------------------------------------------------------------ *
|
|
* $ *
|
|
************************************************************************/
|
|
#ifndef AGORIRUNGEKUTTA_T
|
|
#define AGORIRUNGEKUTTA_T
|
|
|
|
|
|
#include "Algori.h"
|
|
#include "Assemblage.h"
|
|
#include "Algo_edp.h"
|
|
|
|
/// @addtogroup Les_algorithmes_de_resolutions_globales
|
|
/// @{
|
|
///
|
|
|
|
/// BUT: Algorithme de calcul dynamique, méthode de Runge Kutta,
|
|
/// pour de la mecanique du solide.
|
|
|
|
class AlgoriRungeKutta : public Algori
|
|
{
|
|
public :
|
|
// CONSTRUCTEURS :
|
|
AlgoriRungeKutta () ; // 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
|
|
AlgoriRungeKutta (const bool avec_typeDeCal
|
|
,const list <EnumSousTypeCalcul>& soustype
|
|
,const list <bool>& avec_soustypeDeCal
|
|
,UtilLecture& entreePrinc);
|
|
// constructeur de copie
|
|
AlgoriRungeKutta (const AlgoriRungeKutta& 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() != DYNA_RUNGE_KUTTA)
|
|
{ cout << "\n *** erreur lors de la creation par copie d'un algo DYNA_RUNGE_KUTTA "
|
|
<< " l'algo passe en parametre est en fait : " << Nom_TypeCalcul(algo->TypeDeCalcul())
|
|
<< " arret !! " << flush;
|
|
Sortie(1);
|
|
}
|
|
else
|
|
{ AlgoriRungeKutta* inter = (AlgoriRungeKutta*) algo;
|
|
return ((Algori *) new AlgoriRungeKutta(*inter));
|
|
};
|
|
};
|
|
|
|
// DESTRUCTEUR :
|
|
~AlgoriRungeKutta () ;
|
|
|
|
// 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 :
|
|
|
|
// liste de variables de travail déclarées ici pour éviter le passage de paramètre entre les
|
|
// méthodes internes à la classe
|
|
// variables modifiées par Modif_transi_pas_de_temps, et Gestion_pas_de_temps
|
|
double delta_t,unsurdeltat,deltatSurDeux,deltat2;
|
|
|
|
// -- variables de transferts internes nécessaires pour : Dyna_point --
|
|
// === pointeurs d'instance et classe particulières
|
|
LesMaillages * lesMail_;
|
|
LesReferences* lesRef_;
|
|
LesCourbes1D* lesCourbes1D_;
|
|
LesFonctions_nD* lesFonctionsnD_;
|
|
Charge* charge_;
|
|
LesCondLim* lesCondLim_;
|
|
LesContacts* lesContacts_;
|
|
Assemblage * Ass1, * Ass2, * Ass3; // pointeurs d'assemblages
|
|
|
|
// === variables scalaires
|
|
double maxPuissExt; // maxi de la puissance des efforts externes
|
|
double maxPuissInt; // maxi de la puissance des efforts internes
|
|
double maxReaction; // maxi des reactions
|
|
int inReaction; // pointeur d'assemblage pour le maxi de reaction
|
|
int inSol; // pointeur d'assemblage du maxi de variation de ddl
|
|
double maxDeltaDdl; // maxi de variation de ddl
|
|
int cas_combi_ddl; // def combinaison des ddl
|
|
int icas; // idem cas_combi_ddl mais pour lesCondlim
|
|
bool erreurSecondMembre; // pour la gestion des erreurs de calcul au second membre
|
|
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
|
|
|
|
// === vecteurs
|
|
Vecteur vglobin; // puissance interne : pour ddl accélération
|
|
Vecteur vglobex; // puissance externe
|
|
Vecteur vglobaal; // puissance totale
|
|
Vecteur vcontact; // puissance des forces de contact
|
|
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
|
|
|
|
// ... partie relative à une résolution de l'avancement par une intégration de l'équation différentielle
|
|
Algo_edp alg_edp;
|
|
int cas_kutta; // indique le type de runge_kutta que l'on veut utiliser
|
|
double erreurAbsolue,erreurRelative; // précision absolue et relative que l'on désire sur le calcul Xtdt et vitessetdt
|
|
double erreur_maxi_global; // l'erreur obtenue
|
|
int nbMaxiAppel; // nombre maxi d'appel de la fonction dérivée
|
|
bool pilotage_un_step; // indique s'il y a pilotage ou pas
|
|
Vecteur estime_erreur;
|
|
Vecteur val_fonc_initiale,der_val_fonc_initiale,val_fonc,der_val_fonc;
|
|
Vecteur val_fonc_final,der_val_fonc_final;
|
|
double scale_fac; // facteur d'homogénéisation des vecteurs _val_fonc_
|
|
|
|
// 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, et division par nbstep
|
|
// ceci pour garantir que l'on fait le calcul avec 1 step
|
|
// 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,int nbstep);
|
|
|
|
// modification transitoire du pas de temps et modif en conséquence si nécessaire
|
|
// utilisée en continu par RK
|
|
// delta_tau : nouveau pas de temps transitoire imposé
|
|
void Modif_transi_pas_de_temps(const double & delta_tau);
|
|
|
|
//---- 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();
|
|
// ------- pour RK : calcul du vecteur dérivée -----------------
|
|
// calcul de l'expression permettant d'obtenir la dérivée temporelle du problème
|
|
// utilisée dans la résolution de l'équation d'équilibre dynamique par la méthode RK
|
|
// en entrée:
|
|
// tau: temps courant
|
|
// val_fonc: qui contient à la suite X et X_point à tau
|
|
// en sortie:
|
|
// der_val_fonc : qui contient à la suite: X_point et gamma
|
|
// erreur : =0: le calcul est licite, si diff de 0, indique qu'il y a eu une erreur
|
|
// =1: la norme de sigma est supérieure à la valeur limite de saturation
|
|
Vecteur& Dyna_point(const double & tau, const Vecteur & val_fonc
|
|
,Vecteur & der_val_fonc,int& erreur);
|
|
// vérification de l'intégrité du résultat calculé
|
|
// erreur : =0: le calcul est licite, si diff de 0, indique qu'il y a eu une erreur
|
|
// =1: la norme de sigma est supérieure à la valeur limite de saturation
|
|
void Verif_integrite_Solution(const double & tau, const Vecteur & val_fonc,int & erreur);
|
|
|
|
|
|
};
|
|
/// @} // end of group
|
|
|
|
#endif
|