Herezh_dev/comportement/CompFrotAbstraite.h

262 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: 04/05/2006 *
* $ *
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
* $ *
* PROJET: Herezh++ *
* $ *
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* BUT: Interface pour les lois de frottement dans *
* le cas de contact. *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
* VERIFICATION: *
* *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* ! ! ! ! *
* $ *
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
* MODIFICATIONS: *
* ! date ! auteur ! but ! *
* ------------------------------------------------------------ *
* $ *
************************************************************************/
// FICHIER : CompFrotAbstraite.h
// CLASSE : CompFrotAbstraite
#ifndef COMP_FROT_ABSTRAITE_H
#define COMP_FROT_ABSTRAITE_H
#include "Enum_comp.h"
#include "Tableau_T.h"
#include "Tenseur.h"
#include "LoiAbstraiteGeneral.h"
#include "TypeQuelconque.h"
#include "EnergieMeca.h"
class CompFrotAbstraite : public LoiAbstraiteGeneral
{
public :
// CONSTRUCTEURS :
// Constructeur par defaut
CompFrotAbstraite () ;
// Constructeur utile si l'identificateur du nom de la loi
// de comportement et la dimension sont connus
CompFrotAbstraite (Enum_comp id_compor,Enum_categorie_loi_comp categorie_comp,int dimension);
// Constructeur utile si l'identificateur du nom de la loi
// de comportement et la dimension sont connus
CompFrotAbstraite (char* nom,Enum_categorie_loi_comp categorie_comp,int dimension);
// Constructeur de copie
CompFrotAbstraite (const CompFrotAbstraite & a );
// DESTRUCTEUR VIRTUEL :
virtual ~CompFrotAbstraite ();
// 2) METHODES VIRTUELLES public:
// 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 de contact
// c-a-d que les info particulieres au point considere sont stocke
// au niveau de l'element et non de la loi.
class SaveResul
{ public :
// définition d'une nouvelle instance identique
// appelle du constructeur via new
virtual SaveResul * Nevez_SaveResul() const =0;
// affectation
virtual SaveResul & operator = ( const SaveResul & a) = 0;
//============= 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)
virtual void Lecture_base_info (ifstream& ent,const int cas) = 0;
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
virtual void Ecriture_base_info(ofstream& sort,const int cas) = 0;
// mise à jour des informations transitoires en définitif s'il y a convergence
// par exemple (pour la plasticité par exemple)
virtual void TdtversT() {};
virtual void TversTdt() {};
//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) = 0;
};
virtual SaveResul * New_et_Initialise() { return NULL;};
// affichage des donnees particulieres a l'elements
// de matiere traite ( c-a-dire au pt calcule)
virtual void AfficheDataSpecif(ofstream& ,SaveResul * ) const {};
// schema de calcul explicite à tdt
// calcul des efforts de frottement à un instant t+deltat
// les indices t se rapporte au pas précédent, sans indice au temps actuel
// vit_T : vitesse, force_normale: force normale (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// force_tangente: force tangente (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// normale: la normale de contact normée
// energie_frottement: l'énergie échangée: élas=la totalité, viqueux et plas= uniquement pendant dt
// delta_t : le pas de temps
// F_frot: force de frottement calculé,
// retour glisse: indique si oui ou non le noeud glisse
virtual bool Cal_explicit_contact_tdt(const Coordonnee& vit_T, const Coordonnee& normale
,const Coordonnee& force_normale,const Coordonnee& force_tangente
,EnergieMeca& energie_frottement,const double delta_t
,Coordonnee& F_frot,CompFrotAbstraite::SaveResul * = NULL)
{return Calcul_Frottement(vit_T,normale,force_normale,force_tangente
,energie_frottement,delta_t,F_frot);};
// schema implicit
// calcul des efforts de frottement à un instant t+deltat
// et ses variations par rapport aux ddl de vitesse
// vit_T : vitesse, force_normale: force normale (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// force_tangente: force tangente (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// normale: la normale de contact normée
// energie_frottement: l'énergie échangée: élas=la totalité, viqueux et plas= uniquement pendant dt
// delta_t : le pas de temps
// F_frot: force de frottement calculé
// d_F_frot_vit: variation de la force de frottement par rapport aux coordonnées de vitesse
// retour glisse: indique si oui ou non le noeud glisse
virtual bool Cal_implicit(const Coordonnee& vit_T, const Coordonnee& normale
,const Coordonnee& force_normale,const Coordonnee& force_tangente
,EnergieMeca& energie_frottement,const double delta_t
,Coordonnee& F_frot,Tableau <Coordonnee>& d_F_frot_vit
,CompFrotAbstraite::SaveResul * = NULL)
{return Calcul_DFrottement_tdt(vit_T,normale,force_normale,force_tangente
,energie_frottement,delta_t,F_frot,d_F_frot_vit);};
// activation des données des noeuds et/ou elements nécessaires au fonctionnement de la loi
// exemple: mise en service de ddl particulier
// pour l'instant rien
virtual void Activation_donnees() {};
// modification de l'indicateur de comportement tangent
void Modif_comp_tangent_simplifie(bool modif)
{ comp_tangent_simplifie = modif;};
// test pour connaître l'état du comportement : simplifié ou non
bool Test_loi_simplife()
{ return comp_tangent_simplifie;};
// récupération des grandeurs particulière (hors ddl )
// correspondant à liTQ
// la liste d'entiers correspond à un décalage éventuel
// absolue: indique si oui ou non on sort les tenseurs dans la base absolue ou une base particulière
virtual void Grandeur_particuliere(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ,CompFrotAbstraite::SaveResul *,list<int>& )
{};
// 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
virtual void ListeGrandeurs_particulieres(bool absolue,List_io<TypeQuelconque>& ) {};
// création d'une loi à l'identique et ramène un pointeur sur la loi créée
virtual CompFrotAbstraite* Nouvelle_loi_identique() const = 0;
protected :
// affichage et definition interactive des commandes particulières à la classe CompFrotAbstraite
void Info_commande_don_LoisDeComp(UtilLecture& ) const {};
//----- lecture écriture de restart spécifique aux données de la classe -----
// cas donne le niveau de la récupération
// = 1 : on récupère tout
// = 2 : on récupère uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Lecture_don_base_info(ifstream& ,const int ,LesReferences& ,LesCourbes1D& ,LesFonctions_nD& ) {};
// cas donne le niveau de sauvegarde
// = 1 : on sauvegarde tout
// = 2 : on sauvegarde uniquement les données variables (supposées comme telles)
void Ecriture_don_base_info(ofstream& ,const int ) const {};
// activation des données des noeuds et/ou elements nécessaires au fonctionnement de la loi
// exemple: mise en service de de certain ddl aux noeuds
// méthode appelée par Activation_donnees principal, ou des classes dérivées
// ce qui permet de surcharger ces dernières: actuellement rien !!
void Activ_donnees();
// VARIABLES PROTEGEES :
// pointeur de travail utilise par les classes derivantes
SaveResul * saveResul;
// indic pour définir si oui ou non on utilise un comportement tangent simplifié
bool comp_tangent_simplifie;
// --------- variables gérées en I/O par les classes dérivées -------
protected :
// 3) METHODES VIRTUELLES PURES protegees:
// calcul des efforts de frottement à un instant t+deltat
// les indices t se rapporte au pas précédent, sans indice au temps actuel
// vit_T : vitesse, force_normale: force normale (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// force_tangente: force tangente (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// normale: la normale de contact normée
// energie_frottement: l'énergie échangée: élas=la totalité, viqueux et plas= uniquement le pas de temps
// delta_t : le pas de temps
// F_frot: force de frottement calculé,
// retour glisse: indique si oui ou non le noeud glisse
virtual bool Calcul_Frottement(const Coordonnee& vit_T, const Coordonnee& normale
,const Coordonnee& force_normale,const Coordonnee& force_tangente
,EnergieMeca& energie_frottement,const double delta_t
,Coordonnee& F_frot) = 0;
// calcul des efforts de frottement à un instant t+deltat
// et ses variations par rapport aux ddl de vitesse
// vit_T : vitesse, force_normale: force normale (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// force_tangente: force tangente (à la cible) agissant sur le noeud projectile
// energie_frottement: l'énergie échangée: élas=la totalité, viqueux et plas= uniquement le pas de temps
// delta_t : le pas de temps
// F_frot: force de frottement calculé,
// d_F_frot_vit: variation de la force de frottement par rapport aux coordonnées de vitesse
// retour glisse: indique si oui ou non le noeud glisse
virtual bool Calcul_DFrottement_tdt
(const Coordonnee& vit_T, const Coordonnee& normale
,const Coordonnee& force_normale,const Coordonnee& force_tangente
,EnergieMeca& energie_frottement,const double delta_t
,Coordonnee& F_frot,Tableau <Coordonnee>& d_F_frot_vit) = 0;
};
#endif