rio/Herezh_dev
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Herezh_dev/comportement/Hypo_elastique/Hypo_hooke1D.h
Gérard Rio 4fb2021022 Signed-off-by: Gérard Rio <gerardrio56@free.fr> 
ajout de fichiers manquants, fin de l'intro d'éléments d'angle morts en 2D 2D axi, mise à jour pour restart avec contact 3D
2023-05-27 10:50:10 +02:00

367 lines
18 KiB
C++
Executable file
Raw Blame History

// FICHIER : Hypo1D.h
// CLASSE : Hypo1D
// 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) 1997-2022 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: 18/07/2020 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: La classe Hypo1D definit une loi 1D hypo-élastique *
* qui sous forme intégrée peut dans certain cas être *
* équivalente à hooke. *
* On a donc : *
* sigma_point = f(..) * D *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
#ifndef HYPO_ELAS1D_H
#define HYPO_ELAS1D_H
#include "Loi_comp_abstraite.h"
/** @defgroup Les_lois_hypoelastiques
*
* BUT: groupe des lois hypoélastiques
*
*
* \author Gérard Rio
* \version 1.0
* \date 28/06/2004
* \brief Définition des lois hypoélastiques
*
*/
/// @addtogroup Les_lois_hypoelastiques
/// @{
///
class Hypo_hooke1D : public Loi_comp_abstraite
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
// Constructeur par defaut
Hypo_hooke1D ();
// Constructeur de copie
Hypo_hooke1D (const Hypo_hooke1D& loi) ;
// DESTRUCTEUR :
~Hypo_hooke1D ();
// initialise les donnees particulieres a l'elements
// de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
// Il y a creation d'une instance de SaveResul particuliere
// a la loi concernee
// la SaveResul classe est remplie par les instances heritantes
// le pointeur de SaveResul est sauvegarde au niveau de l'element
// c'a-d que les info particulieres au point considere sont stocke
// au niveau de l'element et non de la loi.
class SaveResulLoi_Hypo1D: public SaveResul
{ public :
SaveResulLoi_Hypo1D(); // constructeur par défaut à ne pas utiliser
// le constructeur courant
SaveResulLoi_Hypo1D (SaveResul* );
// de copie
SaveResulLoi_Hypo1D(const SaveResulLoi_Hypo1D& sav): // de copie
Kc(sav.Kc),Kc_t(sav.Kc_t),f(sav.f),f_t(sav.f_t)
,eps22(sav.eps22),eps22_t(sav.eps22_t),eps33(sav.eps33),eps33_t(sav.eps33_t)
,eps_cumulBB(sav.eps_cumulBB),eps_cumulBB_t(sav.eps_cumulBB_t)
{};
virtual ~SaveResulLoi_Hypo1D() {}; // destructeur
// définition d'une nouvelle instance identique
// appelle du constructeur via new
SaveResul * Nevez_SaveResul() const{return (new SaveResulLoi_Hypo1D(*this));};
// affectation
virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a)
{ SaveResulLoi_Hypo1D& sav = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) &a);
Kc=sav.Kc;Kc_t=sav.Kc_t;f=sav.f;f_t=sav.f_t;
eps22=sav.eps22;eps22_t=sav.eps22_t;eps33=sav.eps33;eps33_t=sav.eps33_t;
eps_cumulBB=sav.eps_cumulBB;eps_cumulBB_t=sav.eps_cumulBB_t;
return *this;
};
//============= lecture écriture dans base info ==========
// cas donne le niveau de la récupération
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Lecture_base_info (ifstream& ent,const int cas);
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int cas);
// mise à jour des informations transitoires
void TdtversT()
{Kc_t = Kc; f_t=f; eps22_t=eps22;eps33_t=eps33;
eps_cumulBB_t = eps_cumulBB;
};
void TversTdt()
{Kc = Kc_t; f=f_t;eps22=eps22_t;eps33=eps33_t;
eps_cumulBB = eps_cumulBB_t;
};
// affichage à l'écran des infos
void Affiche() const
{ cout <<"\n Kc= "<< Kc << " f= " << f
<< " eps22= "<< eps22 << " eps33= "<< eps33
<< " eps_cumulBB= " << eps_cumulBB
<< " ";
};
//changement de base de toutes les grandeurs internes tensorielles stockées
// beta(i,j) represente les coordonnees de la nouvelle base naturelle gpB dans l'ancienne gB
// gpB(i) = beta(i,j) * gB(j), i indice de ligne, j indice de colonne
// gpH(i) = gamma(i,j) * gH(j)
virtual void ChBase_des_grandeurs(const Mat_pleine& beta,const Mat_pleine& gamma) ;
// procedure permettant de completer éventuellement les données particulières
// de la loi stockées
// au niveau du point d'intégration par exemple: exemple: un repère d'anisotropie
// completer est appelé apres sa creation avec les donnees du bloc transmis
// peut etre appeler plusieurs fois
virtual SaveResul* Complete_SaveResul(const BlocGen & bloc, const Tableau <Coordonnee>& tab_coor
,const Loi_comp_abstraite* loi) {return NULL;};
//-------------------------------------------------------------------
// données
//-------------------------------------------------------------------
double Kc,Kc_t; // les paramètres matériaux réellement utilisés
double f,f_t;
double eps33,eps22; // déformations transversale courantes
double eps33_t,eps22_t; // les dernières enregistrées
Tenseur1BB eps_cumulBB,eps_cumulBB_t; // déformation cumulée associée à la loi
};
SaveResul * New_et_Initialise();
friend class SaveResulLoi_Hypo1D;
// Lecture des donnees de la classe sur fichier
void LectureDonneesParticulieres (UtilLecture * ,LesCourbes1D& lesCourbes1D
,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
// affichage de la loi
void Affiche() const ;
// test si la loi est complete
// = 1 tout est ok, =0 loi incomplete
int TestComplet();
//----- lecture écriture de restart -----
// cas donne le niveau de la récupération
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Lecture_base_info_loi(ifstream& ent,const int cas,LesReferences& lesRef,LesCourbes1D& lesCourbes1D
,LesFonctions_nD& lesFonctionsnD);
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecriture_base_info_loi(ofstream& sort,const int cas);
// récupération des grandeurs particulière (hors ddl )
// correspondant à liTQ
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
void Grandeur_particuliere
(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ,Loi_comp_abstraite::SaveResul * ,list<int>& decal) const;
// récupération de la liste de tous les grandeurs particulières
// 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
void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ) const;
// calcul d'un module d'young équivalent à la loi
double Module_young_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & ,SaveResul * saveResul);
// récupération d'un module de compressibilité équivalent à la loi, ceci pour un chargement nul
// il s'agit ici de la relation -pression = sigma_trace/3. = module de compressibilité * I_eps
// >>> en fait ici il s'agit du dernier module tangent calculé !!
double Module_compressibilite_equivalent(Enum_dure temps,const Deformation & def,SaveResul * saveResul);
// récupération de la dernière déformation d'épaisseur calculée: cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes planes ou doublement 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
// les infos nécessaires à la récupération de la def, sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
double Eps33BH(SaveResul * saveDon) const
{ SaveResulLoi_Hypo1D & save_resul = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) saveDon);
return save_resul.eps33;
};
// récupération de la dernière déformation de largeur calculée: cette déformaion n'est utile que pour des lois en contraintes doublement planes
// - pour les lois 3D et 2D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
// les infos nécessaires à la récupération de la def, sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
double Eps22BH(SaveResul * saveDon) const
{ SaveResulLoi_Hypo1D & save_resul = *((SaveResulLoi_Hypo1D*) saveDon);
return save_resul.eps22;
};
// récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0
// cette variation 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
// les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
double HsurH0(SaveResul * saveResul) const;
// récupération de la variation relative d'épaisseur calculée: h/h0
// et de sa variation par rapport aux ddls la concernant: d_hsurh0
// cette variation 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
// les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
// pour l'instant en attente *** virtual double d_HsurH0(SaveResul * saveResul,Vecteur & d_hsurh0) const ;
// récupération de la variation relative de largeur calculée: b/b0
// cette variation n'est utile que pour des lois en contraintes planes double
// - pour les lois 3D et 2D : retour d'un nombre très grand, indiquant que cette fonction est invalide
// les infos nécessaires à la récupération , sont stockées dans saveResul
// qui est le conteneur spécifique au point où a été calculé la loi
double BsurB0(SaveResul * saveResul) const ;
// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
Loi_comp_abstraite* Nouvelle_loi_identique() const { return (new Hypo_hooke1D(*this)); };
// affichage et definition interactive des commandes particulières à chaques lois
void Info_commande_LoisDeComp(UtilLecture& lec);
// calcul de grandeurs de travail aux points d'intégration via la def et autres
// ici permet de récupérer la compressibilité
// fonction surchargée dans les classes dérivée si besoin est
virtual void CalculGrandeurTravail
(const PtIntegMecaInterne& ptintmeca
,const Deformation & def,Enum_dure temps,const ThermoDonnee& dTP
,const Met_abstraite::Impli* ex_impli
,const Met_abstraite::Expli_t_tdt* ex_expli_tdt
,const Met_abstraite::Umat_cont* ex_umat
,const List_io<Ddl_etendu>* exclure_dd_etend
,const List_io<const TypeQuelconque *>* exclure_Q
)
{if (compress_thermophysique) Kc = 3./dTP.Compressibilite(); };
protected :
// donnée de la loi
double f; // coef de proportionalité entre sig_1^{.1} et D_1^{.1}
Courbe1D* f_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de f en fonction de la température
Courbe1D* f_IIeps; // courbe éventuelle d'évolution de f en fonction du deuxième invariant d'epsilon
Fonction_nD* f_nD; // fonction nD éventuelle pour f
double Kc; // 3 * coefficient de compressibilité tangent
Courbe1D* Kc_temperature; // courbe éventuelle d'évolution de Kc en fonction de la température
Courbe1D* Kc_IIeps; // courbe éventuelle d'évolution de Kc en fonction du deuxième invariant d'epsilon
Fonction_nD * Kc_nD; // fonction nD éventuelle pour Kc
bool compress_thermophysique; // indique si oui ou non la compressibilité est calculée par une loi
// thermophysique et donc
// récupéré par la fonction "CalculGrandeurTravail"
int type_derive; // type de dérivée objective utilisée pour sigma
int restriction_traction_compression; // =0 -> pas de restriction
// = -1 : traction uniquement autorisée, la compression est mise à 0
// = 1 : compression uniquement autorisée, la traction est mise à 0
// on introduit un certain nombre de tenseur du quatrième ordre, qui vont nous servir pour
// Calcul_dsigma_deps, dans le cas où on n'est pas en orthonormee
Tenseur3HHHH I_x_I_HHHH,I_xbarre_I_HHHH,I_x_eps_HHHH,I_x_D_HHHH,I_xbarre_D_HHHH,d_sig_t_HHHH;
Tenseur3HHHH d_spherique_sig_t_HHHH;
// codage des METHODES VIRTUELLES protegees:
// calcul des contraintes a t+dt
// calcul des contraintes
void Calcul_SigmaHH (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t,BaseB& giB,BaseH& gi_H, TenseurBB & epsBB_
,TenseurBB & delta_epsBB_
,TenseurBB & gijBB_,TenseurHH & gijHH_,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_
,double& jacobien_0,double& jacobien,TenseurHH & sigHH
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex);
// calcul des contraintes et de ses variations a t+dt
void Calcul_DsigmaHH_tdt (TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB,DdlElement & tab_ddl
,BaseB& giB_t,TenseurBB & gijBB_t,TenseurHH & gijHH_t
,BaseB& giB_tdt,Tableau <BaseB> & d_giB_tdt,BaseH& giH_tdt,Tableau <BaseH> & d_giH_tdt
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *>& d_epsBB
,TenseurBB & delta_epsBB,TenseurBB & gijBB_tdt,TenseurHH & gijHH_tdt
,Tableau <TenseurBB *>& d_gijBB_tdt
,Tableau <TenseurHH *>& d_gijHH_tdt,double& jacobien_0,double& jacobien
,Vecteur& d_jacobien_tdt,TenseurHH& sigHH,Tableau <TenseurHH *>& d_sigHH
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Impli& ex);
// calcul des contraintes et ses variations par rapport aux déformations a t+dt
// en_base_orthonormee: le tenseur de contrainte en entrée est en orthonormee
// le tenseur de déformation et son incrémentsont également en orthonormees
// si = false: les bases transmises sont utilisées
// ex: contient les éléments de métrique relativement au paramétrage matériel = X_(0)^a
void Calcul_dsigma_deps (bool en_base_orthonormee, TenseurHH & sigHH_t,TenseurBB& DepsBB
,TenseurBB & epsBB_tdt,TenseurBB & delta_epsBB,double& jacobien_0,double& jacobien
,TenseurHH& sigHH,TenseurHHHH& d_sigma_deps
,EnergieMeca & energ,const EnergieMeca & energ_t,double& module_compressibilite,double& module_cisaillement
,const Met_abstraite::Umat_cont& ex) ; //= 0;
};
/// @} // end of group
#endif
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