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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: Calcul des differentes grandeurs liee a la deformation *
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* La classe fonctionne comme une boite a outil. On y choisit ce *
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* dont on a besoin. Bien faire attention a l'ordre d'appel des *
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* differentes methodes lorsque il faut suivre une chronologie. *
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* Cette classe calcul mais ne stocke pas (ou très peu). *
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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 DEFORMATION_H
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#define DEFORMATION_H
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#include "Tableau_T.h"
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#include "Met_abstraite.h"
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#include "Noeud.h"
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#include "Enum_type_deformation.h"
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#include "EnumTypeGradient.h"
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#include "EnumTypeViteRotat.h"
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#include "ThermoDonnee.h"
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#include "TypeQuelconque.h"
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#include "Enum_type_stocke_deformation.h"
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/** @defgroup groupe_des_deformations
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*
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* BUT: Calcul des differentes grandeurs liee a la deformation
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* La classe fonctionne comme une boite a outil. On y choisit ce
|
|
* dont on a besoin. Bien faire attention a l'ordre d'appel des
|
|
* differentes methodes lorsque il faut suivre une chronologie.
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* Cette classe calcul mais ne stocke pas (ou très peu).
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*
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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 relatif aux calculs de déformation
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*
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*/
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/// @addtogroup groupe_des_deformations
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/// @{
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///
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/// BUT: Calcul des differentes grandeurs liee a la deformation
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|
/// La classe fonctionne comme une boite a outil. On y choisit ce
|
|
/// dont on a besoin. Bien faire attention a l'ordre d'appel des
|
|
/// differentes methodes lorsque il faut suivre une chronologie.
|
|
/// Cette classe calcul mais ne stocke pas (ou très peu).
|
|
///
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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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class Deformation
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{
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public :
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// CONSTRUCTEURS :
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Deformation () ; // par defaut ne doit pas etre utilise -> message
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// d'erreur en phase de mise au point
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// constructeur normal dans le cas d'un ou de plusieurs pt d'integration
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Deformation (Met_abstraite & ,Tableau<Noeud *>& tabnoeud,
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Tableau <Mat_pleine> const & tabDphi,Tableau <Vecteur>const & tabPhi,
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Enum_type_deformation type_de_deformation = DEFORMATION_STANDART);
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// constructeur de copie
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Deformation (const Deformation &);
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// DESTRUCTEUR :
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virtual ~Deformation ();
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// ----------------------------------------------------------------------------------------------
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// conteneurs basiques pour le stockage de variables spécifiques à un point de calcul
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// ----------------------------------------------------------------------------------------------
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// stockage métrique: uniquement les grandeurs à un instant donnée t, sans les variations
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// >>>> Grandeurs réellement créées (et non des pointeurs!!) -> sert pour les déformations par exemple
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class Stmet
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{ // surcharge de l'operator de lecture avec le type
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friend istream & operator >> (istream &, Stmet &);
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// surcharge de l'operator d'ecriture
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friend ostream & operator << (ostream &, const Stmet &);
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public :
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Stmet ();// constructeur par défaut
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// constructeur normal :
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// dim_base: dimension des vecteurs de base,
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// nbvec_base : nb de vecteur de la base naturelle
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Stmet (int dim_base, int nbvec_base);
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Stmet (const Stmet& ex) ; // constructeur de copie
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~Stmet(); // destructeur
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Stmet& operator= (const Stmet& ex); // surcharge d'affectation
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void Affiche(); // affichage des infos
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// variables :
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BaseB * giB_; BaseH * giH_; TenseurBB * gijBB_; TenseurHH * gijHH_;
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TenseurBB * gradVmoyBB_;TenseurBB * gradVBB_; double* jacobien_;
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};
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// ----------------------------------------------------------------------------------------------
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// fin: conteneurs pour le stockage de variables spécifiques à un point de calcul
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// ----------------------------------------------------------------------------------------------
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//------------------------------------------------------------------------------------
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// // définition d'une classe conteneur spécifique à chaque point ou la déformation
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// // est calculée
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class SaveDefResul
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{ friend class Deformation;
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public :
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// Constructeurs
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SaveDefResul(); // constructeur par défaut-> à ne pas utiliser -> message d'erreur
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SaveDefResul(const Met_abstraite& meta); // le constructeur recevable
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SaveDefResul(const SaveDefResul& a); // constructeur de copie
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~SaveDefResul(); // destructeur
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// surcharge de l'optérateur d'affectation
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virtual SaveDefResul& operator= (const SaveDefResul& a); // surcharge d'affectation
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// affichage des infos
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virtual void Affiche();
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// idem sur un ofstream
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virtual void Affiche(ofstream& sort);
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//============= lecture écriture dans base info ==========
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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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virtual 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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virtual void Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int cas);
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// mise à jour des informations transitoires en définitif, ou l'inverse
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virtual void TdtversT() {meti_t = meti_tdt;(*D_BB_t)=(*D_BB_tdt);};
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virtual void TversTdt() {meti_tdt = meti_t;(*D_BB_tdt)=(*D_BB_t);};
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|
// mise à jour des grandeurs meti_00 et à t
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// *** non car dans le cas d'un restart ce n'est pas vrai !!!! //et init par recopie des grandeurs sur t
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virtual void MiseAJourGrandeurs_a_0(const Met_abstraite * metrique);
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// mise à jour des grandeurs meti_tdt
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virtual void MiseAJourGrandeurs_a_tdt(const Met_abstraite * metrique,const TenseurBB& Deps_BB);
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// il n'y a pas de mise à jour des grandeurs à t, car celles-ci sont mise à jour à l'aide
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// de la méthode TdtversT !!
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// lecture des infos des métriques
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const Deformation::Stmet& Meti_00() const {return meti_00;}
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const Deformation::Stmet& Meti_t() const {return meti_t;}
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const Deformation::Stmet& Meti_tdt() const {return meti_tdt;}
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Enum_type_stocke_deformation Type_stocke() const {return enu_type;};
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protected : // VARIABLES PROTEGEES :
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Deformation::Stmet meti_00,meti_t,meti_tdt; // les infos à 0 à t et à tdt
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TenseurBB* D_BB_t,* D_BB_tdt; // vitesse de déformation à t et tdt:
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// on sauvegarde la vitesse, pour en particulier le cas ou on a un deltat trop petit
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// pour éviter une indécision, on reprend la valeur précédente stockée
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Enum_type_stocke_deformation enu_type; // type de stockage pour le cast lors de la verif de surchage
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// entre instances non différenciées
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};
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// création d'une instance de SaveDefResul et initialisation.
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virtual SaveDefResul * New_et_Initialise() {return (new SaveDefResul(*metrique));};
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// affichage des donnees particulieres a l'elements
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// de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
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virtual void AfficheDataSpecif(ofstream& sort,SaveDefResul * a) const {a->Affiche(sort);};
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// met à jour les données spécifiques du point considéré
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void Mise_a_jour_data_specif(Deformation::SaveDefResul* don) {saveDefResul=don;};
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// // fin de définition relatif à la classe conteneur spécifique à chaque point
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// // ou la déformation est calculée
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//------------------------------------------------------------------------------------
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// définition d'une déformation du même type, permet d'utiliser des types dérivée surchargé
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virtual Deformation * Nevez_deformation(Tableau <Noeud *> & tabN) const
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{ Deformation* def = new Deformation(*this);def->PointeurTableauNoeud(tabN);return def;} ;
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// réafectation du pointeur de tableau de noeuds interne
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// il faut que le nouveau tableau ait la même taille que l'ancien (sert pour créer de nouveau éléments
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// de même type par exemple, sinon ce n'est pas la bonne solution,
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// il vaut mieux creer une nouvelle def
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void PointeurTableauNoeud(Tableau <Noeud *> & tabN);
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// Surcharge de l'operateur = : realise l'affectation
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virtual Deformation& operator= (const Deformation& def);
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// change le type de déformation
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virtual void Change_type_de_deformation(Enum_type_deformation type_de_def);
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// METHODES PUBLIQUES :
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// affichage des informations
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virtual void Affiche() const;
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// ---------------- calcul des variables primaires pour la mécanique --------
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// calcul explicit à t : tous les parametres sont des resultats
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virtual const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_t
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|
// (bool gradV_instantane,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
// ,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& DeltaEpsBB,bool premier_calcul);
|
|
// def_equi_t: est la def equi au debut du pas, et def_equi est la def finale
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(const Tableau <double>& def_equi_t,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,Tableau <double>& def_equi,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& DeltaEpsBB,bool premier_calcul);
|
|
// calcul explicit à tdt : tous les parametres sont des resultats
|
|
virtual const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_tdt
|
|
// ( bool gradV_instantane,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
// ,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB_tdt,bool premier_calcul);
|
|
(const Tableau <double>& def_equi_t,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,Tableau <double>& def_equi,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB_tdt,bool premier_calcul);
|
|
// cas implicite
|
|
virtual const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit
|
|
// ( bool gradV_instantane,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
// ,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul);
|
|
(const Tableau <double>& def_equi_t,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,Tableau <double>& def_equi,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul);
|
|
|
|
//// ---------------- pour la mécanique calcul de l'élongation d'épaisseur pour les contraintes planes --------
|
|
//// ce calcul doit faire suite à un appel d'une des 3 fonctions précédentes
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|
// // calcul de l'élongation dans le sens de l'épaisseur. Cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes planes
|
|
// // - pour les lois 3D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
|
|
// // - pour les lois 2D def planes: retour de 0
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// virtual double Elongation3_explicit() const {return ConstMath::tresgrand;};
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|
// // le tableau d_lambda3 contient les dérivées de l'élongation / au ddl
|
|
// virtual double Elongation3_implicit(Tableau <double>& d_lambda3) const;
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|
//
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|
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|
// ---------------- calcul des variables primaires autre que pour la mécanique --------
|
|
// ------------ donc pas de retour relatif aux déformations
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|
// calcul explicit à t : tous les parametres sont des resultats
|
|
// virtual const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_t(bool gradV_instantane,bool premier_calcul)
|
|
// {return metrique->Cal_explicit_t(tabnoeud,gradV_instantane,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,premier_calcul);};
|
|
virtual const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_t(bool premier_calcul)
|
|
{return metrique->Cal_explicit_t(*tabnoeud,false,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,(*tabPhi)(numInteg),premier_calcul);};
|
|
// calcul explicit à tdt : tous les parametres sont des resultats
|
|
// virtual const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_tdt(bool gradV_instantane,bool premier_calcul)
|
|
// {return metrique->Cal_explicit_tdt(*tabnoeud,gradV_instantane,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,premier_calcul);};
|
|
virtual const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_tdt(bool premier_calcul)
|
|
{return metrique->Cal_explicit_tdt(*tabnoeud,false,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,(*tabPhi)(numInteg),premier_calcul);};
|
|
// cas implicite
|
|
// virtual const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit(bool gradV_instantane,bool premier_calcul)
|
|
// {return metrique->Cal_implicit(*tabnoeud,gradV_instantane,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,pa.Var_D(),premier_calcul);};
|
|
// avec_var_Xi : par défaut true, si false indique que l'on ne calcule pas les variations / au ddl Xi
|
|
virtual const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit(bool premier_calcul,bool avec_var_Xi=true)
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|
{return metrique->Cal_implicit(*tabnoeud,false,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,(*tabPhi)(numInteg),premier_calcul,avec_var_Xi);};
|
|
// ------------------------ flambage linéaire ------------------------------
|
|
// le calcul est identique au cas implicite sauf que l'on doit absolument calculer la dérivée seconde de la déformation
|
|
virtual const Met_abstraite::flambe_lin& Cal_flambe_lin
|
|
// ( bool gradV_instantane,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
// ,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul);
|
|
(const Tableau <double>& def_equi_t,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,Tableau <double>& def_equi,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul);
|
|
// ------------------------- cas de la dynamique ------------------------
|
|
// calcul des grandeurs utils pour les raideurs inertielles: c'est-à-dire le calcul de la matrice masse
|
|
virtual const Met_abstraite::Dynamiq& Cal_matMass()
|
|
{ return metrique->Cal_pourMatMass( *tabnoeud,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
// ---------------- calcul de données interpolées aux même points d'integ que la mécanique --------
|
|
// et utilisées par la mécanique (ex: température, taux de cristalinité, vitesse, etc..)
|
|
virtual double DonneeInterpoleeScalaire(Enum_ddl enu,Enum_dure temps) const
|
|
{ return metrique->DonneeInterpoleeScalaire(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),nbNoeud,enu,temps); };
|
|
// --------- calcul de la variation d'une donnée interpolée par rapport aux ddl de la donnée ------
|
|
// aux même points d'integ que la mécanique --------
|
|
// et utilisées par la mécanique (ex: température, taux de cristalinité, vitesse, etc..)
|
|
// en sortie : d_A
|
|
virtual Tableau <double >& DerDonneeInterpoleeScalaire(Tableau <double >& d_A, Enum_ddl enu,Enum_dure temps) const
|
|
{ return metrique->DerDonneeInterpoleeScalaire
|
|
(d_A,*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),nbNoeud,enu); };
|
|
// ---------------- calcul du gradient d'une donnée interpolée aux même points d'integ que la mécanique --------
|
|
// et utilisées par la mécanique (ex: température, taux de cristalinité, vitesse, etc..)
|
|
// en sortie : gradB
|
|
virtual CoordonneeB& GradDonneeInterpoleeScalaire(CoordonneeB& gradB, Enum_ddl enu,Enum_dure temps) const
|
|
{ return metrique->GradDonneeInterpoleeScalaire(gradB,*tabnoeud,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,enu,temps); };
|
|
// --------- calcul de la variation du gradient d'une donnée interpolée par rapport aux ddl de la donnée ------
|
|
// aux même points d'integ que la mécanique --------
|
|
// et utilisées par la mécanique (ex: température, taux de cristalinité, vitesse, etc..)
|
|
// en sortie : d_gradB
|
|
virtual Tableau <CoordonneeB >& DerGradDonneeInterpoleeScalaire(Tableau <CoordonneeB >& d_gradB, Enum_ddl enu) const
|
|
{ return metrique->DerGradDonneeInterpoleeScalaire
|
|
(d_gradB,*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,enu); };
|
|
// --------- calcul de la variation seconde du gradient d'une donnée interpolée par rapport aux ddl de la donnée ------
|
|
// aux même points d'integ que la mécanique --------
|
|
// et utilisées par la mécanique (ex: température, taux de cristalinité, vitesse, etc..)
|
|
// en sortie : d2_gradB
|
|
// si d2_gradB est NULL cela signifie qu'il ne faut pas considérer cette grandeur
|
|
virtual Tableau2 <CoordonneeB>* Der2GradDonneeInterpoleeScalaire
|
|
(Tableau2 <CoordonneeB>* d2_gradTB, Enum_ddl enu) const
|
|
{return metrique->Der2GradDonneeInterpoleeScalaire
|
|
(d2_gradTB,*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,enu); };
|
|
|
|
// virtual Vecteur& DonneeInterpoleeVecteur(Enum_ddl enu,Vecteur& v, Enum_dure temps)
|
|
// { return metrique->DonneeInterpoleeVecteur(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),nbNoeud,enu,v,temps); };
|
|
// virtual TenseurBB& DonneeInterpoleeTenseurBB(Enum_ddl enu,TenseurBB& t);
|
|
// ------------------------- cas de la dilatation thermique ------------------------
|
|
// l'objectif est de calculer la déformation d'origine thermique et la déformation d'origine mécanique
|
|
// temperature_tdt,temperature_t : températures, temperature_0: température initiale
|
|
// atdt : booléen qui indique si les grandeurs à tdt sont disponible ou pas
|
|
// avec_repercution_sur_def_meca: si oui on met à jour la déformation méca, sinon, on ne calcul que les def thermiques
|
|
virtual void DeformationThermoMecanique(const double& temperature_0,const ThermoDonnee& dTP
|
|
,const TenseurBB & epsBB_totale,TenseurBB & epsBB_therm,const double& temperature_tdt,TenseurBB & epsBB_meca
|
|
,const TenseurBB & delta_epsBB_totale,TenseurBB & delta_epsBB_therm,TenseurBB & delta_epsBB_meca
|
|
,const double& temperature_t,TenseurBB & DepsBB_totale,TenseurBB & DepsBB_therm,TenseurBB & DepsBB_meca
|
|
,const Met_abstraite::Impli* ex_impli
|
|
,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt
|
|
,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat
|
|
,bool atdt, bool avec_repercution_sur_def_meca);
|
|
// ----------- calcul et récupération de la dérivée de la vitesse de déformation virtuelle ----
|
|
// calcul et récupération de la dérivée de la vitesse de déformation virtuelle à tdt
|
|
// dans le cas d'une discrétisation classique simple, ce calcul est indépendant des coordonnées
|
|
// donc peut être effectué indépendament du reste, il dépend cependant du point d'intégration
|
|
// dans le cas de discrétisation complexe, il faut s'assurer que les autres grandeurs utiles de la métrique
|
|
// sont déjà calculé (cf. D2_gijBB_tdt() )
|
|
// total = true : indique que le calcul est complet, à partir des données de base
|
|
// c-a-d calcul de la variation de vecteur de base puis calcul de la variation seconde
|
|
// = false: le calcul est simplifié, on considère que la variation des vecteurs de base vient
|
|
// juste d'être calculé, dans un calcul implicit, on ne calcul alors que la variation seconde
|
|
|
|
void Cal_var_def_virtuelle(bool total,Tableau2 <TenseurBB *>& d2_epsBB_tdt);
|
|
|
|
// ========== remontee aux informations =========================
|
|
// calcul :
|
|
// M0 : point d'integration numInteg a t = 0
|
|
// Mt ou Mtdt : point d'integration final
|
|
// Aa0 et Aafin : matrice de passage initiale et finale dans un repere ortho tel que
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// la nouvelle base Aa est calculee par projection de "Ipa" sur Gi
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// gijHH et gijBB : metrique finale
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// Aa(i,a) = Aa^i_{.a}, avec g^i = Aa^i_{.a} * Ip^a
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// tout ce passe comme si Ip^a est la nouvelle base vers laquelle on veut évoluer
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// cas sortie d'un calcul implicit
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virtual const Met_abstraite::InfoImp RemontImp(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
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// idem sans le calcul des matrices de passage
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virtual const Met_abstraite::InfoImp RemontImp();
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// cas sortie d'un calcul explicit à t
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_t RemontExp_t(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
|
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// idem sans le calcul des matrices de passage
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_t RemontExp_t();
|
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// cas sortie d'un calcul explicit à tdt
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_tdt RemontExp_tdt(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
|
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// idem sans le calcul des matrices de passage
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_tdt RemontExp_tdt();
|
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// cas sortie d'un calcul à 0, t et tdt
|
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virtual const Met_abstraite::Info0_t_tdt Remont0_t_tdt(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aat,Mat_pleine& Aatdt);
|
|
// idem sans le calcul des matrices de passage
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virtual const Met_abstraite::Info0_t_tdt Remont0_t_tdt();
|
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// mêmes fct que précédemment mais dans le cas où les éléments de métrique viennent justes
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// d'être calculés, donc les seules grandeurs qui sont réellement calculées sont les matrices
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// Aa0 et Aafin
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// cas sortie d'un calcul implicit
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virtual const Met_abstraite::InfoImp RemontImpSansCalMet(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
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// cas sortie d'un calcul explicit à t
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_t RemontExp_tSansCalMet(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
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|
// cas sortie d'un calcul explicit à tdt
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virtual const Met_abstraite::InfoExp_tdt RemontExp_tdtSansCalMet(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
|
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// cas sortie d'un calcul à 0, t et tdt
|
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virtual const Met_abstraite::Info0_t_tdt Remont0_t_tdtSansCalMet(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aat,Mat_pleine& Aatdt);
|
|
// cas sortie d'un calcul à 0, t et tdt, y compris les métriques pour tous les temps
|
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virtual const Met_abstraite::Info_et_metrique_0_t_tdt Remont_et_metrique_0_t_tdtSansCalMet(bool absolue,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aat,Mat_pleine& Aatdt);
|
|
// cas sortie d'un calcul à 0, t et tdt, y compris les métriques pour tous les temps, pas de calcul de matrice
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|
// de passage
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virtual const Met_abstraite::Info_et_metrique_0_t_tdt Remont_et_metrique_0_t_tdtSansCalMet()
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{ return metrique->Recup_Info_et_metrique_0_t_tdt(); };
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|
|
// calcul d'une déformation au temps donné:
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// on suppose que gijHH et gijBB ont déjà été calculé à t=0, et à temps
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virtual void Cal_deformation (Enum_dure temps, TenseurBB & epsBB);
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|
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// ramène le type de déformation actuellement utilisé
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Enum_type_deformation Type_de_deformation() const {return type_deformation;};
|
|
// ramène le type de gradient de vitesse actuellement utilisé
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|
Enum_type_gradient Type_de_gradient_vitesse() const {return type_gradient_vitesse;};
|
|
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// récupération des grandeurs particulière (hors ddl )
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|
// correspondant à liTQ
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|
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
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virtual void Grandeur_particuliere(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ) const {};
|
|
// récupération de la liste de tous les grandeurs particulières
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|
// ces grandeurs sont ajoutées à la liste passées en paramètres
|
|
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
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virtual void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ) const {};
|
|
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|
// -------------- fonctions utilitaires ----------------------------------
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// ramene la taille du premier element de tabPhi, ce qui represente en general
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// le nombre de point d'integration pour les element simple
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inline int Phi1_Taille() const { return tabPhi->Taille();};
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// change le numero d'integration courant
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virtual void ChangeNumInteg(int ni) {sauve_numInteg = numInteg; numInteg = ni;};
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// retourne le numero d'integration courant
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int NumInteg_en_cours() const {return numInteg;};
|
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// gestion du parcours de tous les points d'integration
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virtual void PremierPtInteg();
|
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virtual bool DernierPtInteg();
|
|
virtual void NevezPtInteg();
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|
// méthode pour revenir au pti précédant
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|
virtual void Retour_pti_precedant();
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|
|
|
// calcul de la position dans le repère absolu du point d'intégration
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|
virtual const Coordonnee& Position_0() // à t=0
|
|
{return metrique->PointM_0(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Coordonnee& Position_t() // à t
|
|
{return metrique->PointM_t(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Coordonnee& Position_tdt() // à t+dt
|
|
{return metrique->PointM_tdt(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
// calcul de la variation dans le repère absolu du point d'intégration
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_Pos_t() // à t
|
|
{return metrique->D_PointM_t(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_Posi_tdt() // à t+dt
|
|
{return metrique->D_PointM_tdt(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
|
|
// calcul de la vitesse dans le repère absolu du point d'intégration
|
|
// dans le cas où les ddl de vitesse existent, ils sont directement interpolés
|
|
// dans le cas où ils n'existent pas, on utilise les vitesses moyennes : delta M / delta t
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|
// à priori on calcul au point d'intégration: cas de la première fonction
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|
// on peut également appeler la fonction avec un numéro de noeud ou un pointeur de noeud
|
|
// dans ces deux derniers cas la vitesses est calculée au noeud spécifié
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_0() {return metrique->VitesseM_0(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_0(int num_n) {return metrique->VitesseM_0((*tabnoeud)(num_n));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_0(const Noeud* noe) {return metrique->VitesseM_0(noe);};
|
|
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_t() {return metrique->VitesseM_t(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_t(int num_n) {return metrique->VitesseM_t((*tabnoeud)(num_n));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_t(const Noeud* noe) {return metrique->VitesseM_t(noe);};
|
|
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_tdt() {return metrique->VitesseM_tdt(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_tdt(int num_n) {return metrique->VitesseM_tdt((*tabnoeud)(num_n));};
|
|
virtual const Coordonnee& VitesseM_tdt(const Noeud* noe) {return metrique->VitesseM_tdt(noe);};
|
|
|
|
// calcul de la variation dans le repère absolu de la vitesse du point d'intégration
|
|
// ddl_vitesse : indique si oui ou non il s'agit de variation par rapport
|
|
// aux ddl de vitesse ou au ddl de position
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virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_t(bool& ddl_vitesse) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_t(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),ddl_vitesse);};
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_t(bool& ddl_vitesse,int num_noeud) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_t((*tabnoeud)(num_noeud),ddl_vitesse);};
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_t(bool& ddl_vitesse,const Noeud* noe) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_t(noe,ddl_vitesse);};
|
|
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_tdt(bool& ddl_vitesse) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_tdt(*tabnoeud,(*tabPhi)(numInteg),ddl_vitesse);};
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_tdt(bool& ddl_vitesse,int num_noeud) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_tdt((*tabnoeud)(num_noeud),ddl_vitesse);};
|
|
virtual const Tableau <Coordonnee>& Der_VitesseM_tdt(bool& ddl_vitesse,const Noeud* noe) // à t
|
|
{return metrique->D_VitesseM_tdt(noe,ddl_vitesse);};
|
|
|
|
// détermination d'une bases particulière orthonormée pour représenter les tenseurs
|
|
// en sortie on a une (ou plusieurs) matrices de passage, qui permettent de passer de la base curviligne
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|
// à cette base particulière que l'on va appeler IPa
|
|
// Le choix qui est fait est de calculer le passage gH(i) -> IPa ,
|
|
// c-a-d Aa(i,a) = les coordonnées de gH(i) dans la base IPa,
|
|
// ou encore: la ligne i de Aa = les coordonnées de gH(i)
|
|
// g^i = Aa^i_{.a} * Ip^a
|
|
// NB: si on a besoin du passage de gB(i) on utilise la matrice inverse de Aa
|
|
//
|
|
// 1)cas d'une base naturelle avec un nombre de vecteur == à la dimension de l'espace:
|
|
// -> on retient comme base intéressante la base absolue Ia, donc ici IPa = Ia
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|
// c-a-d que l'on calcul une matrice de passage pour arriver dans la base Ia à partir de gH(i)
|
|
// c'est le cas le plus simple qui semble naturel,
|
|
//
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|
// 2)cas où le nombre de vecteur de la base naturelle = 2 dans un espace 3D
|
|
// la nouvelle base IPa est calculee par projection de "Ia" sur Galpha
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|
// Premier cas: la projection du vecteur $\vec I_{1}$ sur l'élément est non nulle. Dans ce cas, cette projection
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|
// est normalisée et tient lieu de premier vecteur de la base locale. Le troisième vecteur est constitué de
|
|
// la normale à l'élément, et le second vecteur est obtenu par produit vectoriel des deux premiers.
|
|
// Second cas: la projection du vecteur $\vec I_{1}$ sur l'élément est nulle, on utilise alors la projection du
|
|
// vecteur $\vec I_{2}$ qui tient lieu alors de premier vecteur. La suite est identique au premier cas.
|
|
//
|
|
// 3)cas où le nombre de vecteur de la base naturelle = 1 dans un espace 2D
|
|
// IP1 = le vecteur normé collinéaire avec gH(1) (qui est également collinéaire avec gB(1)
|
|
// IP2 est normal à IP1, et choisit dans le sens direct
|
|
//
|
|
// 4) cas où le nombre de vecteur de la base naturelle = 1 dans un espace 3D
|
|
// IP1 = le vecteur normé collinéaire avec gH(1) (qui est également collinéaire avec gB(1)
|
|
// IP2 et IP3 sont normaux à IP1, et choisit de manière arbitraire dans le plan normal à IP1
|
|
// normalement IP2 et IP3 ne servent pas pour exprimer des tenseurs qui utilisent la base naturelle
|
|
// c'est pour cela qu'a priori on peut les choisir de manière quelconque
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|
|
|
// détermination des bases de passages (seules les données en entrées et sortie
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|
// sont utilisées: soit Aa(i,j) la matrice de passage (= Aa0, Aafin)
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|
virtual void BasePassage(bool absolue,const BaseB & giB0,const BaseB & giB,const BaseH & giH0,
|
|
const BaseH & giH,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aafin);
|
|
// cas où l'on veut les matrices de passages à 0 t et tdt
|
|
virtual void BasePassage(bool absolue,const BaseB & giB0,const BaseB & giB_t,const BaseB & giB_tdt
|
|
,const BaseH & giH0,const BaseH & giH_t,const BaseH & giH_tdt
|
|
,Mat_pleine& Aa0,Mat_pleine& Aa_t,Mat_pleine& Aa_tdt);
|
|
// cas où l'on veut la matrice de passage à 0 uniquement
|
|
virtual void BasePassage(bool absolue,const BaseB & giB0,const BaseH & giH0,Mat_pleine& Aa0);
|
|
|
|
// ====== informations diverses (mais cohérentes, c-a-d, peuvent être appelées directement sans init) ====
|
|
double JacobienInitial()
|
|
{ return metrique->JacobienInitial(*tabnoeud,(*tabDphi)(numInteg),nbNoeud,(*tabPhi)(numInteg));};
|
|
|
|
protected :
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|
// VARIABLES PROTEGEES :
|
|
Met_abstraite * metrique; // boite a outil pour le calcul
|
|
// des differents tenseurs lies a la metrique
|
|
// on utilise un pointeur de tableau pour tabnoeud car il faut pouvoir le réafecter,
|
|
// par exemple après un constructeur de copie: il faut même bien faire attention de ne pas oublier !!
|
|
Tableau<Noeud *>* tabnoeud; // le tableau de noeud qui est interpolé
|
|
// mais on n'utilise pas forcément tous les noeuds !! le nombre de noeud
|
|
// utilisé est nbNoeud
|
|
Tableau <Mat_pleine> const * tabDphi; // derivees de tous les fonctions d'interpolation
|
|
Tableau <Vecteur> const * tabPhi; // toutes les fonctions d'interpolation
|
|
// derivees et fonctions d'interpolations au point d'integration courant
|
|
// on utilise un tableau car certaine classe dérivee on
|
|
int nbNoeud; // nb de noeud de l'interpolation
|
|
int numInteg; // numero du point d'integration en cours
|
|
// dans le cas d'élément coque numInteg représente le pt d'integ de la surface
|
|
// dans le cas d'élément poutre, numInteg représente le pt d'integ de la ligne
|
|
int sauve_numInteg; // sauvegarde pour un retour au pti précédant avec la méthode Retour_pti_precedant();
|
|
|
|
// identificateur interne de type de déformation, permet pour les classes dérivées
|
|
// de faire du cast
|
|
Enum_type_deformation type_deformation;
|
|
Enum_type_gradient type_gradient_vitesse; // idem pour le gradient de vitesse
|
|
// une instance de données particulière
|
|
SaveDefResul * saveDefResul;
|
|
|
|
// --- gestion d'index ----
|
|
class UtilIndexDeformation
|
|
{ public:
|
|
UtilIndexDeformation();
|
|
// def de deux tableaux d'indices pour avoir la suite: 12 21 13 31 23 32 à partir de 6 nombres
|
|
Tableau <int> iii,jjj;
|
|
};
|
|
static const UtilIndexDeformation ccdex;
|
|
// variables intermédiaires utilisées pour les calculs relatifs aux déformations cumulées ou logarithmiques
|
|
|
|
TenseurBH* B_BH_tr; // tenseur B_BH
|
|
Tableau <TenseurBH * >* d_B_BH_tr; // variation du tenseur B_BH
|
|
Coordonnee ki; // vecteur des valeurs propres
|
|
Tableau <Coordonnee >* d_ki; // variation des valeurs propres
|
|
Tableau <TenseurBH* >* Palpha_BH_tr; // projecteurs propres
|
|
Tableau <Tableau <TenseurBH* > >* d_Palpha_BH_tr; // tableau des variation des projecteurs propres
|
|
int dimensionnement_tableaux; // =0 au début, =1 si dim des tab sans var, =2 si dim des tab avec var
|
|
|
|
//-------- partie statique ou sont stocké tous les cas différents des variables précédentes
|
|
static list <Tableau <TenseurBH * > > list_var_tens_BH;
|
|
static list <Tableau <Tableau <TenseurBH* > > > list_var_var_tens_BH;
|
|
static list <Tableau <Coordonnee > > list_tab_coor;
|
|
static int nombre_d_instance_deformation;
|
|
|
|
// METHODES PROTEGEES :
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|
// calcul implicite dans le cas d'une déformation d'Almansi
|
|
const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit_Almansi (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul
|
|
,const Met_abstraite::Impli& ex);
|
|
// calcul implicite dans le cas d'une déformation Logarithmique
|
|
const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit_Logarithmique (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul
|
|
,const Met_abstraite::Impli& ex);
|
|
// calcul implicite dans le cas d'une déformation tensorielle cumulée
|
|
const Met_abstraite::Impli& Cal_implicit_def_cumule (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
|
|
,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul
|
|
,const Met_abstraite::Impli& ex);
|
|
// calcul explicite dans le cas d'une déformation d'Almansi
|
|
const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_Almansi (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli& ex);
|
|
// calcul explicite dans le cas d'une déformation logarithmique
|
|
const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_Logarithmique (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli& ex);
|
|
// calcul explicite dans le cas d'une déformation tensorielle cumulée
|
|
const Met_abstraite::Expli& Cal_explicit_def_cumule (bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli& ex);
|
|
// calcul explicite à t et tdt dans le cas d'une déformation d'Almansi
|
|
const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_Almansi_tdt(bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
|
|
// calcul explicite à t et tdt dans le cas d'une déformation logarithmique
|
|
const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_logarithmique_tdt(bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
|
|
// calcul explicite à t et tdt dans le cas d'une déformation tensorielle cumulée
|
|
const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Cal_explicit_def_cumule_tdt(bool gradV_instantane
|
|
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
|
|
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
|
|
// ----- calcul uniquement de la déformation ------
|
|
// on suppose que gijHH et gijBB ont déjà été calculé à t=0, et à temps
|
|
// calcul de la deformation au temps donné dans le cas d'une déformation d'Almansi
|
|
void Cal_Almansi_auTemps(Enum_dure temps, TenseurBB & epsBB);
|
|
// calcul de la deformation au temps donné dans le cas d'une déformation logarithmique
|
|
void Cal_logarithmique_auTemps(Enum_dure temps, TenseurBB & epsBB);
|
|
// calcul de la deformation au temps donnét dans le cas d'une déformation tensorielle cumulée
|
|
void Cal_def_cumule_auTemps(Enum_dure temps, TenseurBB & epsBB);
|
|
// --- méthodes de vérifications ----
|
|
void VerifCal_implicit(bool gradV_instantane,const Met_abstraite::Impli & ex,TenseurBB& DepsBB);
|
|
// indicateur utilisé par VerifCal_deflog
|
|
static int indic_VerifCal_implicit;
|
|
|
|
// calcul d'une vitesse de rotation cohérente avec un référentiel objectif particulier
|
|
void Cal_vite_rota_objectif(EnumTypeViteRotat type_rotation,bool variation,const TenseurBB& gradVBB
|
|
,const Tableau <TenseurBB * >& d_gradVBB
|
|
,const TenseurBH& gijHH_0,const TenseurBB& gij_BB,Tableau <TenseurBB *> & d_gijBB
|
|
,const TenseurHH& gij_HH,Tableau <TenseurHH *> & d_gijHH
|
|
,const TenseurBB& D_BB, Tableau <TenseurBB *> & d_D_BB
|
|
,TenseurBB& OmegaBB,Tableau <TenseurBB* > & d_OmegaBB);
|
|
// fonction f et f' utilisé dans la méthode Cal_vite_rota_objectif:
|
|
double F_pour_rotat_objectif(EnumTypeViteRotat type_rotation,const double& x);
|
|
double Fprime_pour_rotat_objectif(EnumTypeViteRotat type_rotation,const double& x);
|
|
// calcul des valeurs propres, les projections propres, et les variations d'un tenseurs BH
|
|
// utilisé dans Cal_vite_rota_objectif
|
|
// cas_ki indique le cas des valeurs et vecteurs propres (cf TenseurBH)
|
|
// quelque soit la dimension: cas = -1, si l'extraction des valeurs propres n'a pas pu se faire
|
|
// dans ce cas les valeurs propres de retour sont nulles par défaut
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|
// dim = 1, cas=1 pour une valeur propre;
|
|
// dim = 2 , cas = 1 si deux valeurs propres distinctes, cas = 0 si deux val propres identiques
|
|
// dim = 3 , cas = 1 si 3 val propres différentes, cas = 0 si les 3 sont identiques,
|
|
// cas = 2 si ki(1)=ki(2), cas = 3 si ki(2)=ki(3)
|
|
void Val_et_projection_prop_tenseur(const TenseurBH & B_BH,const Tableau <TenseurBH * >& d_B_BH
|
|
,Coordonnee& ki,Tableau <TenseurBH* >& Palpha_BH,bool variation
|
|
,Tableau <Coordonnee >& d_ki, Tableau <Tableau <TenseurBH* > >& d_Palpha_BH
|
|
,int& cas_ki);
|
|
// intégration de la vitesse de rotation
|
|
void Integ_vitesse_rotation();
|
|
// dimensionement ou vérif des dimensions des variables intermédiaires
|
|
// utilisées pour les mesures cumulées et/ou log
|
|
void DimensionementVarLog(int dima,bool avec_var,int nbvar);
|
|
private: // ---- fonctions internes de gestion de dimension et autres----
|
|
// verif si tableau de tenseur est bien dimensionné, ou alloue si nécessaire
|
|
Tableau <TenseurBH * >* ExisteTabTenseur_BH_tr(int nbvar,Tableau <TenseurBH * >* tab_Tens,int dima) const ;
|
|
// verif si le tableau de tableau de tenseur est bien dimensionné, ou alloue si nécessaire
|
|
// dima: dimension des tenseur et du premier tableau, nbvar: dimension du tableau extérieur
|
|
Tableau <Tableau <TenseurBH* > >* ExisteTabTabTenseur_BH_tr(int dima,Tableau <Tableau <TenseurBH* > >* tab_Tens,int nbvar) const ;
|
|
// verif si tableau de Coordonnee est bien dimensionné, ou alloue si nécessaire
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Tableau <Coordonnee>* ExisteTabCoor_tr(int nbvar,Tableau <Coordonnee>* tab_coor,int dima) const ;
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// fonction qui calcule le tenseur logarithmique et sa variation éventuelle
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void Cal_Logarithmique (const TenseurBB & gijBB_0,const TenseurHH& gijHH_0,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB
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,const TenseurBB& gijBB,const TenseurHH& gijHH,TenseurBB & epsBB
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,const Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB,bool variation);
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// méthode de vérification par différences finies du calcul des différentes dérivées
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void VerifCal_deflog(bool gradV_instantane,const Met_abstraite::Impli & ex,TenseurBB& epsBB_tdt
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,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB_tdt);
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};
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/// @} // end of group
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#endif
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