Gérard Rio
9692dbd130
- contient les éléments finis, métriques associées, déformations ... intégration du réperoire Géométrie: - contient les géométries 1D 2D et 3D, les frontières des éléments géométriques
317 lines
16 KiB
C++
317 lines
16 KiB
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) 1997-2021 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: 25/02/2005 *
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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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* BUT: échange de structures de données: fortran Umat -> C++ *
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* La classe est principalement de type conteneur avec *
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* accés directe aux informations. *
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* NB: on reste systématiquement en 3D, car cela permet de stocker *
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* toutes les informations: par exemple en CP, il nous faut *
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* epsilon33, et en CP2, il nous faudrait eps33 et 22 *
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* *
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* $ *
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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 UMAT_ABAQUS_H
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#define UMAT_ABAQUS_H
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#include "Tenseur.h"
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#include "Vecteur.h"
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#include "TenseurQ.h"
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#include <string.h>
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#include <string>
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#include "ParaGlob.h"
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#include "Tableau2_T.h"
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#include "PtIntegMecaInterne.h"
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// définition d'une union qui lie les réels, les entiers et les caractères
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union Tab_car_double_int
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{ char tampon[928];
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double x[116];
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int n[232];
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} ;
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class UmatAbaqus
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{
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public :
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// CONSTRUCTEURS :
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// par défaut
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UmatAbaqus(int dimension_espace = 3, int nb_vecteur = 3);
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// constructeur de copie
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UmatAbaqus(const UmatAbaqus& a);
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// DESTRUCTEUR :
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~UmatAbaqus();
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// METHODES PUBLIQUES :
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// Surcharge de l'operateur =
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UmatAbaqus& operator= (UmatAbaqus& a);
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// >>>>>> 1) >>>>>> contexte: utilisation d'herezh comme umat
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// si utilisation_umat_interne: alors il n'y a pas d'utilisation des pipes
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// tout se passe en interne
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// lecture des données Umat
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void LectureDonneesUmat(bool utilisation_umat_interne,const int niveau);
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// écriture des données Umat
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void EcritureDonneesUmat(bool utilisation_umat_interne,const int niveau);
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// <<<<<< 2) <<<<<< contexte: utilisation par herezh d'une umat extérieure
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// écriture des données pour l'umat
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void EcritureDonneesPourUmat(bool utilisation_umat_interne,const int niveau);
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// Puis lecture des résultats de l'umat
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void LectureResultatUmat(bool utilisation_umat_interne,const int niveau);
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// changement du nom des pipes
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void Change_nom_pipe_envoi(const string& env) {envoi=env;};
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void Change_nom_pipe_reception(const string& recep) {reception=recep;};
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// initialisation des données d'entrée tous à zéro
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// sauf: nom_materiau: qui reste inchangé
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// giB_t et BaseB: qui sont initialisée à une base absolue identité
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// pnewdt: très grand
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// sinon on a:
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// *eps_meca, *delta_eps_meca : nulles, temps_t=0, temps_tdt et delta_t=0;
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// temper_t et delta_temper: nulles,
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// pas de variables aux noeuds, pas de proprietes_materiau
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// coordonnées à 0,
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// longueur caractéristique=0,
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// et tous les indices=0:
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// nb_elem nb_pt_integ nb_du_plis nb_pt_dans_le_plis nb_step nb_increment
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void Init_zero();
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// initialisation des données d'entrée à un démarrage correcte
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// *t_sigma=0, v_statev de taille nulle, les énergies nulles, pnewdt très grand
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// *eps_meca, *delta_eps_meca : nulles, temps_t=0, temps_tdt et delta_t=1;
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|
// temper_t et delta_temper: nulles,
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|
// pas de variables aux noeuds, pas de proprietes_materiau
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// coordonnées à 0, matrice de rotation identité
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// longueur caractéristique=1, giB_t et giB_tdt: base identité en absolue
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// et tous les indices=1:
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// nb_elem nb_pt_integ nb_du_plis nb_pt_dans_le_plis nb_step nb_increment
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// par défaut la dimension des tenseurs est 3, mais pour les CP par exemple
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// la dimension réelle utilisée est 2
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// de même pour nb_reel_tau_ij qui indique le nombre de contrainte de cisaillement
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// réellement utilisé: qui en CP = 1
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void Init_un(int dim_reel_tens = 3,int nb_reel_tau_ij=3);
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// transfert de l'Umat vers le point d'intégration à t
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void Transfert_Umat_ptInteg_t(PtIntegMecaInterne& ptIntegMeca);
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// transfert de l'Umat vers le point d'intégration à tdt
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void Transfert_Umat_ptInteg_tdt(PtIntegMecaInterne& ptIntegMeca);
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// affichage en fonction d'un niveau
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void Affiche(ofstream& sort,const int niveau);
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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(ifstream& ent,const int cas);
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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(ofstream& sort,const int cas);
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// --------------------------------------------------------------------------------
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// --- conteneur VARIABLES PUBLIQUES --------
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// --------------------------------------------------------------------------------
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TenseurHH* t_sigma; // contrainte: en entrée à t, puis en sortie à tdt
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|
Vecteur v_statev; // variables d'état attaché, en entrée à t en sortie doivent être mise à tdt
|
|
TenseurHHHH* d_sigma_deps; // variation de sigma par rapport aux déformations
|
|
double energie_elastique; // différentes énergie: en entrée à t, en sortie
|
|
double dissipation_plastique; double dissipation_visqueuse; // à tdt
|
|
double ener_therm_vol_par_utemps; // énergie thermique volumique générée par
|
|
// le travail mécanique, par unité de temps
|
|
TenseurHH* d_sigma_d_tempera; //variation de sigma par rapport à la thermique
|
|
TenseurHH* d_ener_therm_vol_deps; // variation de l'énergie thermique générée
|
|
// par rapport à la déformation
|
|
double d_ener_therm_dtemper; // variation de l'énergie thermique générée
|
|
// par rapport à la température
|
|
// -- variables qui peuvent être updated
|
|
double pnewdt; // pilotage de delta t: delta_t_new *= pnewdt;
|
|
// en entrée pnewdt est initilaisée à une grande valeur
|
|
// si l'on veut diminuer le pas de temps-> on met en sortie pnewdt < 1
|
|
// -- variables passées pour information
|
|
TenseurBB* eps_meca; // déformation mécanique
|
|
TenseurBB* delta_eps_meca; // incrément de déformation mécanique
|
|
double temps_t; double temps_tdt; // temps
|
|
double delta_t; // incrément de temps
|
|
double temper_t; // température initiale à t
|
|
double delta_temper;// incrément de température
|
|
Vecteur ddlNoeA_ptinteg; // variables aux noeuds interpolées au point
|
|
Vecteur delta_ddlNoeA_ptinteg; // incréments des variables aux noeuds interpolées
|
|
string nom_materiau; // nom du matériau
|
|
int dim_tens; // nombre de sigma_ii
|
|
int nb_tau_ij; // nombre de sigma_ij avec i différent de j
|
|
int nb_ij_tenseur; // nombre de composantes du tableau stress
|
|
int nb_variables_etat; // nombre de variables d'état attaché
|
|
Vecteur proprietes_materiau; // propriétées du matériau;
|
|
int nb_proprietes_materiau; // nombre de propriétés du matériau
|
|
Coordonnee coor_pt; // coordonnee du point en absolue pour abaqus
|
|
Mat_pleine mat_corota; // matrice de rotation du corotationnelle
|
|
double longueur_characteristique;
|
|
BaseB giB_t; // base naturelle à t
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|
BaseB giB_tdt; // base natuelle à tdt
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|
int nb_elem; // numéro de l'élément
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|
int nb_pt_integ; // numéro du point d'intégration
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|
int nb_du_plis; // numéro du plis pour les multicouches
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|
int nb_pt_dans_le_plis; // numéro du point dans le plis
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|
int nb_step; // numéro du step
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|
int nb_increment; // numéro de l'incrément
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// --- vecteur normal dans le cas CP
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CoordonneeB N_t,N_tdt;
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// --------------------------------------------------------------------------------
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// --- fin conteneur VARIABLES PUBLIQUES --------
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// --------------------------------------------------------------------------------
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private :
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// VARIABLES PROTEGEES :
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// -- variables devant être définies
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double* STRESS; // TenseurHH* t_sigma; // contrainte: en entrée à t, puis en sortie à tdt
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double* STATEV; // Vecteur v_statev; // variables d'état attaché, en entrée à t
|
|
// en sortie doivent être mise à tdt
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|
double * DDSDDE; // TenseurHHBB* d_sigma_deps; // variation de sigma par rapport aux déformations
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double* SSE,* SPD,* SCD; // double energie_elastique; // différentes énergie: en entrée à t, en sortie
|
|
// double dissipation_plastique; double dissipation_visqueuse; // à tdt
|
|
double* RPL; // double ener_therm_vol_par_utemps; // énergie thermique volumique générée par
|
|
// le travail mécanique, par unité de temps
|
|
double* DDSDDT; // TenseurHH* d_sigma_d_tempera; //variation de sigma par rapport à la thermique
|
|
double* DRPLDE; // TenseurHH* d_ener_therm_vol_deps; // variation de l'énergie thermique générée
|
|
// par rapport à la déformation
|
|
double* DRPLDT; // double d_ener_therm_dtemper; // variation de l'énergie thermique générée
|
|
// par rapport à la température
|
|
// -- variables qui peuvent être updated
|
|
double* PNEWDT; // double pnewdt; // pilotage de delta t: delta_t_new *= pnewdt;
|
|
// en entrée pnewdt est initilaisée à une grande valeur
|
|
// si l'on veut diminuer le pas de temps-> on met en sortie pnewdt < 1
|
|
// -- variables passées pour information
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double* STRAN; // TenseurBB* eps_meca; // déformation mécanique
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|
double* DSTRAN; // TenseurBB* delta_eps_meca; // incrément de déformation mécanique
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|
double* TIME; // step time (ne sert pas pour herezh) puis double temps_t; // temps
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|
double* DTIME; // double delta_t; // incrément de temps
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double* TemP; // double temper; // température initiale à t
|
|
double* DTEMP; // double delta_temper;// incrément de température
|
|
double* PREDEF; // Vecteur ddlNoeA_ptinteg; // variables aux noeuds interpolées au point
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|
double* DPRED; // Vecteur delta_ddlNoeA_ptinteg; // incréments des variables aux noeuds interpolées
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|
char* CMNAME; // string nom_materiau; // nom du matériau
|
|
int* NDI; // int dim_tens; // nombre de sigma_ii
|
|
int* NSHR; // int nb_tau_ij; // nombre de sigma_ij avec i différent de j
|
|
int* NTENS; // int nb_ij_tenseur; // nombre de composantes du tableau stress
|
|
int* NSTATV; // int nb_variables_etat; // nombre de variables d'état attaché
|
|
double* PROPS; // Vecteur proprietes_materiau; // propriétées du matériau;
|
|
int* NPROPS; // int nb_proprietes_materiau; // nombre de propriétés du matériau
|
|
double* COORDS; // Coordonnee coor_pt; // coordonnee du point
|
|
double* DROT; // Mat_pleine mat_corota; // matrice de rotation du corotationnelle
|
|
double* CELENT; // double longueur_characteristique;
|
|
double* DFGRD0; // BaseB giB_t; // base naturelle à t
|
|
double* DFGRD1; // BaseB giB_tdt; // base natuelle à tdt
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|
int* NOEL; // int nb_elem; // numéro de l'élément
|
|
int* NPT; // int nb_pt_integ; // numéro du point d'intégration
|
|
int* LAYER; // int nb_du_plis; // numéro du plis pour les multicouches
|
|
int* KSPT; // int nb_pt_dans_le_plis; // numéro du point dans le plis
|
|
int* KSTEP; // int nb_step; // numéro du step
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|
int* KINC; // int nb_increment; // numéro de l'incrément
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|
// -- variables pour les tubes nommés ----------
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// nom du tube nommé pour l'envoi des données
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string envoi;
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// nom du tube nommé pour la reception des données
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string reception;
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int passage; // test pour nombre de passage dans l'appel
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Tab_car_double_int t_car_x_n; // tableau de caractères, réels et entiers
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// --- gestion d'index 3D classique ----
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class ChangementIndex
|
|
{ public:
|
|
ChangementIndex();
|
|
// passage pour les index de la forme vecteur à la forme i,j
|
|
Tableau <int> idx_i,idx_j;
|
|
// passage pour les index de la forme i,j à la forme vecteur
|
|
Tableau2 <int> odVect;
|
|
};
|
|
static const ChangementIndex cdex;
|
|
|
|
// // --- gestion d'index 2D CP en 3D ----
|
|
class ChangementIndexCP
|
|
{ public:
|
|
ChangementIndexCP();
|
|
// passage pour les index de la forme vecteur à la forme i,j
|
|
Tableau <int> idx_i,idx_j;
|
|
// passage pour les index de la forme i,j à la forme vecteur
|
|
Tableau2 <int> odVect;
|
|
};
|
|
static const ChangementIndexCP cdexCP;
|
|
|
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|
|
// METHODES PROTEGEES :
|
|
// 1)-- utilisation en tant qu'umat
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|
// copie des grandeurs évoluées dans les grandeurs de base
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// uniquement celles qui varient
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void Copie_evolue_vers_base(const int niveau);
|
|
// copie des grandeurs de base vers les grandeurs évoluées
|
|
// uniquement les grandeurs d'entrée (supposées à lire)
|
|
void Copie_base_vers_evolue(const int niveau);
|
|
// 2) -- utilisation en tant qu'utilisation d 'une umat extérieure
|
|
// copie des grandeurs évoluées dans les grandeurs de base
|
|
// uniquement celles qui sont des données
|
|
void Copie_evolue_vers_base_PourUmat(const int niveau);
|
|
// copie des grandeurs de base vers les grandeurs évoluées
|
|
// uniquement celles qui sont des résultats
|
|
void Copie_base_vers_evolue_PourUmat(const int niveau);
|
|
|
|
|
|
};
|
|
|
|
#endif
|