Herezh_dev/Algo/GalerkinContinu/AlgoDynaImplicite/AlgoriNewmark.h

268 lines
13 KiB
C++

// This file is part of the Herezh++ application.
//
// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
// of mechanics for large transformations of solid structures.
// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
//
// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
//
// Copyright (C) 1997-2021 Université Bretagne Sud (France)
// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
//
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
// or (at your option) any later version.
//
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
// See the GNU General Public License for more details.
//
// You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
/************************************************************************
* DATE: 29/09/2001 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
************************************************************************
* BUT: Algorithme de calcul dynamique, pour de la mecanique *
* du solide déformable en coordonnees materielles *
* entrainees, en utilisant la discrétisation temporelle de *
* newmark . *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
#ifndef AGORINEWMARK_T
#define AGORINEWMARK_T
#include "Algori.h"
#include "Assemblage.h"
/// @addtogroup Les_algorithmes_de_resolutions_globales
/// @{
///
/// BUT: Algorithme de calcul dynamique, pour de la mecanique
/// du solide déformable en coordonnees materielles
/// entrainees, en utilisant la discrétisation temporelle de
/// newmark .
class AlgoriNewmark : public Algori
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
AlgoriNewmark () ; // par defaut
// constructeur en fonction du type de calcul
// du sous type (pour les erreurs, remaillage etc...)
// il y a ici lecture des parametres attaches au type
AlgoriNewmark (const bool avec_typeDeCal
,const list <EnumSousTypeCalcul>& soustype
,const list <bool>& avec_soustypeDeCal
,UtilLecture& entreePrinc);
// constructeur de copie
AlgoriNewmark (const AlgoriNewmark& algo);
// constructeur de copie à partie d'une instance indifférenciée
Algori * New_idem(const Algori* algo) const
{// on vérifie qu'il s'agit bien d'une instance
if (algo->TypeDeCalcul() != DYNA_IMP)
{ cout << "\n *** erreur lors de la creation par copie d'un algo DYNA_IMP "
<< " l'algo passe en parametre est en fait : " << Nom_TypeCalcul(algo->TypeDeCalcul())
<< " arret !! " << flush;
Sortie(1);
}
else
{ AlgoriNewmark* inter = (AlgoriNewmark*) algo;
return ((Algori *) new AlgoriNewmark(*inter));
};
};
// DESTRUCTEUR :
~AlgoriNewmark () ;
// METHODES PUBLIQUES :
// execution de l'algorithme dans le cas non dynamique
void Execution(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D* ,LesFonctions_nD*
,VariablesExporter* varExpor,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
//------- décomposition en 3 du calcul d'équilibre -------------
// a priori : InitAlgorithme et FinCalcul ne s'appellent qu'une fois,
// par contre : CalEquilibre peut s'appeler plusieurs fois, le résultat sera différent si entre deux calcul
// certaines variables ont-été changés
// initialisation
void InitAlgorithme(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// mise à jour
void MiseAJourAlgo(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// calcul de l'équilibre
// si tb_combiner est non null -> un tableau de 2 fonctions
// - la première fct dit si on doit valider ou non le calcul à convergence ok,
// - la seconde dit si on doit sortir de la boucle ou non à convergence ok
//
// si la validation est effectuée, la sauvegarde pour le post-traitement est également effectuée
// en fonction de la demande de sauvegard,
// sinon pas de sauvegarde pour le post-traitement à moins que l'on a demandé un mode debug
// qui lui fonctionne indépendamment
void CalEquilibre(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats*
,Tableau < Fonction_nD* > * tb_combiner);
// dernière passe
void FinCalcul(ParaGlob * ,LesMaillages *,LesReferences*,LesCourbes1D*
,LesFonctions_nD* ,VariablesExporter* ,LesLoisDeComp*
,DiversStockage*,Charge*,LesCondLim*,LesContacts*,Resultats* );
// sortie du schemaXML: en fonction de enu
void SchemaXML_Algori(ofstream& sort,const Enum_IO_XML enu) const {};
private :
// VARIABLES PROTEGEES :
// paramètre de newmark
double* beta_newmark;
double* gamma_newmark;
double * hht; // paramètre de hilbert hught taylor
bool stabilite; // indique si le calcul est inconditionnellement stable ou pas
// -- cas où on veut faire du masse scaling avec éventuellement du pilotage
bool avec_masse_scaling;
bool et_pilotage_masse_scaling_par_maxRatioForce_inertieSurStatique;
bool ou_pilotage_masse_scaling_par_maxRatioForce_inertieSurStatique;
double ratioForce_inertieSurStatique;
bool et_pilotage_masse_scaling_par_maxRatioDiag_masseSurRaideur;
bool ou_pilotage_masse_scaling_par_maxRatioDiag_masseSurRaideur;
double ratioDiag_masseSurRaideur;
// indicateur disant s'il faut calculer les conditions limites à chaque itération on non
int cL_a_chaque_iteration; // par défaut, non, == uniquement à chaque début d'incrément
// paramètres intermédiaires de calcul
// relatif au temps
double delta_t; // pas de temps
double delta_t_2,unSurBetaDeltaTcarre,betaDelta_t_2;
// def de coeffs simplificateurs
double betaMoinsGammaSurBeta,unSurGammaDeltat,unMoinGamma;
double unMoinGammasurgamma,zero5deltatcarreUnMoinDeuxBeta,zero5deltatcarredeuxBeta;
double deltatUnMoinGamma,deltatGamma,unsurbetadeltat,unmoinsdeuxbetasurdeuxbeta;
double unSurBetaDeltaTcarre_o;
// cas de l'amortissement numérique
double nuAphaPrime,coef_masse,nuBetaPrime,coef_raideur;
double nuAphaPrimeunsurcoef_masse,unsurcoef_masse;
// VARIABLES PROTEGEES :
// --------------------------------------------------------------------------------------
// -- variables de transferts internes entre: InitAlgorithme, CalEquilibre, FinCalcul --
// --------------------------------------------------------------------------------------
// === pointeurs d'instance et classe particulières
Assemblage * Ass1_, * Ass2_, * Ass3_; // pointeurs d'assemblages
// === variables scalaires
int cas_combi_ddl; // def combinaison des ddl
int icas; // idem cas_combi_ddl mais pour lesCondlim
bool prepa_avec_remont; // comme son nom l'indique
bool brestart; // booleen qui indique si l'on est en restart ou pas
OrdreVisu::EnumTypeIncre type_incre; // pour la visualisation au fil du calcul
// === vecteurs
Vecteur vglobin; // puissance interne : pour ddl accélération
Vecteur vglobex; // puissance externe
Vecteur vcontact; // puissance des forces de contact
Vecteur vglobaal; // puissance totale qui ecrase vglobin
Vecteur vglobal_n,vglobal_n_inter; // pour HHT
Vecteur delta_prec_X; // les positions
Vecteur inter_tdt ; // accélérations et un vecteur intermédiaire de travail
Vecteur X_Bl,V_Bl,G_Bl; // stockage transitoirement des X V GAMMA <-> CL
Vecteur forces_vis_num; // forces visqueuses d'origines numériques
// === les matrices
Mat_abstraite* matglob; // choix de la matrice de raideur
// --- cas où l'on a des matrices secondaires pour switcher si la première matrice
// ne fonctionne pas bien, par défaut matglob, matsauve et Tab_matmoysauve sont les premiers
// éléments des tableaux
// choix des matrices de raideur de sustitution éventuelles : par défaut matglob = tab_mato(1)
Tableau < Mat_abstraite*> tab_mato;
void (Assemblage::* assembMat) // un pointeur de fonction d'assemblage
(Mat_abstraite & matglob,const Mat_abstraite & matloc,
const DdlElement& tab_ddl,const Tableau<Noeud *>&tab_noeud);
// dans le cas où l'on fait du line search on dimensionne des vecteurs globaux supplémentaires
Vecteur * sauve_deltadept,*sauve_dept_a_tdt,*Vres,*v_travail;
// === les listes
list <LesCondLim::Gene_asso> li_gene_asso; // tableaux d'indices généraux des ddl bloqués
// === les tableaux
Tableau <Nb_assemb> t_assemb; // tableau globalisant les numéros d'assemblage de X V gamma
Tableau <Enum_ddl> tenuXVG; // les enum des inconnues
// === les matrices
Mat_abstraite* mat_masse; // choix de la matrice de masse
Mat_abstraite* mat_C_pt; // matrice visqueuse numérique
// ------------------------------------------------------------------------------------------
// -- fin variables de transferts internes entre: InitAlgorithme, CalEquilibre, FinCalcul --
// ------------------------------------------------------------------------------------------
// METHODES PROTEGEES :
// lecture des paramètres du calcul
void lecture_Parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// écriture des paramètres dans la base info
// = 1 : on écrit tout
// = 2 : on écrot uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecrit_Base_info_Parametre(UtilLecture& entreePrinc,const int& cas);
// lecture des paramètres dans la base info
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
// choix = true : fonctionnememt normal
// choix = false : la méthode ne doit pas lire mais initialiser les données à leurs valeurs par défaut
// car la lecture est impossible
void Lecture_Base_info_Parametre(UtilLecture& entreePrinc,const int& cas,bool choix);
// création d'un fichier de commande: cas des paramètres spécifiques
void Info_commande_parametres(UtilLecture& entreePrinc);
// gestion et vérification du pas de temps et modif en conséquence si nécessaire
// cas = 1: initialisation du pas de temps et de l'amortissement numérique si nécessaire
// ceci pour le temps t=0
// cas = 2: initialisation du pas de temps
// ceci pour le temps t
void Gestion_pas_de_temps(LesMaillages * lesMail,int cas);
// pilotage éventuel du masse scaling
void Pilotage_masse_scaling(const double& moy_diag_masse,const double& moy_diag_K
,const int& sauve_indic_convergence);
//---- gestion des commndes interactives --------------
// écoute et prise en compte d'une commande interactive
// ramène true tant qu'il y a des commandes en cours
bool ActionInteractiveAlgo();
};
/// @} // end of group
#endif