259 lines
13 KiB
C++
259 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) 1997-2022 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: 23/01/97 *
|
|
* $ *
|
|
* AUTEUR: G RIO (mailto:gerardrio56@free.fr) *
|
|
* $ *
|
|
* PROJET: Herezh++ *
|
|
* $ *
|
|
************************************************************************
|
|
* BUT: Classe generique des elements frontieres. *
|
|
* $ *
|
|
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' * *
|
|
* VERIFICATION: *
|
|
* *
|
|
* ! date ! auteur ! but ! *
|
|
* ------------------------------------------------------------ *
|
|
* ! ! ! ! *
|
|
* $ *
|
|
* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
|
|
* MODIFICATIONS: *
|
|
* ! date ! auteur ! but ! *
|
|
* ------------------------------------------------------------ *
|
|
* $ *
|
|
************************************************************************/
|
|
#ifndef ELFRONTIERE_H
|
|
#define ELFRONTIERE_H
|
|
|
|
#include "Tableau_T.h"
|
|
#include "Noeud.h"
|
|
#include "string.h"
|
|
// #include "bool.h"
|
|
#include "DdlElement.h"
|
|
#include "Plan.h"
|
|
#include "ElemGeomC0.h"
|
|
#include "Met_abstraite.h"
|
|
#include "Enum_type_geom.h"
|
|
#include "Enum_dure.h"
|
|
|
|
/** @defgroup Les_Elements_de_frontiere
|
|
*
|
|
* BUT: groupe concernant les éléments géométriques définissant les frontières 1D, 2D, 3D
|
|
*
|
|
* \author Gérard Rio
|
|
* \version 1.0
|
|
* \date 23/01/97
|
|
* \brief groupe concernant les éléments géométriques définissant les frontières 1D, 2D, 3D
|
|
*
|
|
*/
|
|
|
|
|
|
/// @addtogroup Les_Elements_de_frontiere
|
|
/// @{
|
|
///
|
|
|
|
|
|
class ElFrontiere
|
|
{
|
|
public :
|
|
// CONSTRUCTEURS :
|
|
// par defaut
|
|
ElFrontiere ();
|
|
// fonction du tableau des noeuds sommet, des ddlElements
|
|
ElFrontiere (const Tableau <Noeud *>& tab,const DdlElement& ddlElem);
|
|
// nbnoeud permet de faire les verifications de tailles de tableau en debug
|
|
// par les classe derivees
|
|
ElFrontiere (const Tableau <Noeud *>& tab,const DdlElement& ddlElem,int nbnoeud);
|
|
ElFrontiere(const ElFrontiere& a); // de copie
|
|
// DESTRUCTEUR : défini dans les classes dérivées
|
|
virtual ~ElFrontiere () ;
|
|
|
|
// METHODES PUBLIQUES :
|
|
// surcharge de l'affectation
|
|
virtual ElFrontiere& operator = (const ElFrontiere& a);
|
|
// retourne le type de l'element frontiere
|
|
virtual string TypeFrontiere() const = 0;
|
|
// retourne le type de géométrie de l'élément frontière: POINT_G, LIGNE ou SURFACE
|
|
Enum_type_geom Type_geom_front() const
|
|
{return Type_geom_generique(ElementGeometrique().TypeGeometrie());};
|
|
// retourne l'élément géométrique attaché à l'élément frontière
|
|
virtual ElemGeomC0 & ElementGeometrique() const = 0;
|
|
// surcharge des tests
|
|
// ========================================================================
|
|
// IMPORTANT !!!
|
|
// le test d'egalite ne concerne que les noeuds , pas
|
|
// les donnees particulieres des elements derivees, qui en faites sont
|
|
// sujet a variation, donc pas discriminant¨
|
|
// ========================================================================
|
|
virtual bool operator == (const ElFrontiere& a) const;
|
|
bool operator != (const ElFrontiere& a) const
|
|
{ if (*this == a) return false; else return true; };
|
|
|
|
// retourne le tableau de noeud en lecture seulement
|
|
inline const Tableau <Noeud *>& TabNoeud_const() const { return tabNoeud;} ;
|
|
// retourne le tableau de noeud en lecture lecture/écriture
|
|
inline Tableau <Noeud *>& TabNoeud() { return tabNoeud;} ;
|
|
// retourne les ddl elements en lecture / écriture
|
|
inline DdlElement& DdlElem() { return ddlElem;} ;
|
|
// retourne les ddl elements en lecture seulement
|
|
inline const DdlElement& DdlElem_const() const { return ddlElem;} ;
|
|
// retourne le tableau d'element frontiere en lecture / écriture
|
|
inline Tableau <ElFrontiere*>& TabFront() { return tabfront;};
|
|
// retourne le tableau d'element frontiere en lecture uniquement
|
|
inline const Tableau <ElFrontiere*>& TabFront_const() const { return tabfront;};
|
|
// creation d'un nouvelle element frontiere identique
|
|
virtual ElFrontiere * NevezElemFront() const = 0;
|
|
// creation d'un nouvelle element frontiere de meme type mais
|
|
// avec des donnees differentes
|
|
virtual ElFrontiere * NevezElemFront
|
|
( const Tableau <Noeud *>& tab, const DdlElement& ddlElem) const = 0;
|
|
// cree et retourne un element frontiere ayant une orientation opposee
|
|
virtual ElFrontiere * Oppose() const;
|
|
|
|
// ramene et calcul les coordonnees du point de reference de l'element
|
|
virtual Coordonnee Ref() = 0;
|
|
// calcul éventuel de la normale à un noeud
|
|
// ce calcul existe pour les éléments 2D, 1D axi, et aussi pour les éléments 1D
|
|
// qui possède un repère d'orientation
|
|
// en retour coor = la normale si coor.Dimension() est = à la dimension de l'espace
|
|
// si le calcul n'existe pas --> coor.Dimension() = 0
|
|
// ramène un entier :
|
|
// == 1 : calcul normal
|
|
// == 0 : problème de calcul -> coor.Dimension() = 0
|
|
// == 2 : indique que le calcul n'est pas licite pour le noeud passé en paramètre
|
|
// mais il n'y a pas d'erreur, c'est seulement que l'élément n'est pas ad hoc pour
|
|
// calculer la normale à ce noeud là
|
|
// temps: indique à quel moment on veut le calcul
|
|
int CalculNormale_noeud(Enum_dure temps,const Noeud& noe,Coordonnee& coor);
|
|
|
|
// ramene un plan tangent ou une droite tangente au point de reference
|
|
// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
|
|
// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
|
|
virtual void TangentRef(Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
|
|
// M est un point appartenant au dernier plan tangent, sauvegarde dans l'element frontiere
|
|
// - calcul du point M1 correspondant sur la surface, M1 est stocke
|
|
// _ calcul et retour du plan tangent (ou une droite tangente) au point M1
|
|
// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
|
|
// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
|
|
virtual void Tangent(const Coordonnee& M,Coordonnee& M1, Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
|
|
// ramene un autre plan tangent ou une droite tangente genere de maniere pseudo aleatoire
|
|
// si indic = 1 -> une droite, =2 -> un plan
|
|
// ces infos sont stocke et sauvegardees dans l'element de frontiere
|
|
virtual void AutreTangent(Droite& dr, Plan& pl, int& indic) = 0;
|
|
// ramene true si le dernier point M1 est dans l'element , sinon false
|
|
// le calcul est fait à eps relatif près
|
|
virtual bool InSurf(const double& eps) const = 0;
|
|
// actualise , puis ramene le dernier plan tangent (ou droite tangente) calcule
|
|
// dans le cas 1D, ramene un point
|
|
// en sortie : si indic =0 -> un point, indic = 1 -> une droite, indic = 2 -> un plan
|
|
// ramène éventuellement la variation du vecteur normale pour un plan en 3D ou une ligne en 2D
|
|
// dans le cas d'une ligne en 3D ramène la variation du vecteur tangent: si var_normale = true, sinon ramène NULL
|
|
virtual Tableau <Coordonnee >* DernierTangent(Droite& dr, Plan& pl, int& indic,bool avec_var=false) = 0;
|
|
// affichage des infos de l'elements frontiere
|
|
virtual void Affiche(Enum_dure temp = TEMPS_tdt) const = 0;
|
|
// test si la position d'un point est du bon cote ( c-a-d hors matiere) ou non
|
|
// si le point est sur la surface, ramène false
|
|
// ramene true si hors matiere, sinon false
|
|
// le test sur a est executer uniquement dans les cas suivants :
|
|
// dimension 3D et frontiere 2D
|
|
// dimension 3D axi et frontière 1D
|
|
// dimension 2D et frontiere 1D
|
|
// ->>> dimension 3D et frontiere 1D, pas de verif
|
|
// ->>> autre cas ne doivent pas arriver normalement !!
|
|
// retour de r = distance du point à la surface, ligne
|
|
virtual bool BonCote_t( const Coordonnee& a,double& r) const = 0; // cas ou on utilise la frontiere a t
|
|
virtual bool BonCote_tdt( const Coordonnee& a,double& r) const = 0; // cas ou on utilise la frontiere a tdt
|
|
// calcul les fonctions d'interpolation au dernier point de projection sauvegarde
|
|
virtual const Vecteur& Phi() = 0;
|
|
|
|
// creation et ramene des pointeurs sur les frontieres de l'element frontiere
|
|
// au premier appel il y a construction, ensuite on ne fait que ramener le tableau
|
|
// à moins qu'il soit effacé
|
|
virtual Tableau <ElFrontiere*>& Frontiere() = 0;
|
|
// effacement de la place memoire des frontieres de l'element frontiere
|
|
virtual void EffaceFrontiere();
|
|
|
|
// ramène la métrique associée à l'élément
|
|
virtual Met_abstraite * Metrique() =0;
|
|
// cas d'un élément frontière surface:
|
|
// ramène une surface approximative de l'élément (toujours > 0) : calculée à l'aide
|
|
// d'une triangulation, puis des produits vectoriels
|
|
// ramène une valeur nulle, s'il n'y a pas de surface
|
|
double SurfaceApprox();
|
|
// cas d'un élément frontière ligne:
|
|
// ramène, une longueur approximative de l'élément (toujours > 0) : calculée à l'aide
|
|
// de la ligne représentée par une suite de segments rejoignants les noeuds
|
|
// ramène une valeur nulle, s'il n'y a pas de ligne
|
|
virtual double LongueurApprox() { return 0; };
|
|
// ramène la distance maxi entre deux noeuds de l'élément à tdt
|
|
double MaxDiagonale_tdt();
|
|
|
|
// ramène l'encombrement de l'élément sous forme du point ayant les coordonnées mini
|
|
// et le point ayant les coordonnées les maxi
|
|
const Coordonnee& Encom_mini() {return encomb_min;};
|
|
const Coordonnee& Encom_maxi() {return encomb_max;};
|
|
// met à jour la boite d'encombrement
|
|
void AjourBoiteEncombrement();
|
|
|
|
// calcul de la projection normale d'un point sur la frontière
|
|
// ramène true si la projection est effective, si elle est hors de l'élément
|
|
// ramène false
|
|
// P : retour du point projeté (s'il existe)
|
|
bool Projection_normale(const Coordonnee& M, Coordonnee& P);
|
|
|
|
//----- lecture écriture de restart -----
|
|
// ceci concerne uniquement les informations de la classe générique
|
|
void Lecture_base_info_ElFrontiere(ifstream& ent);
|
|
void Ecriture_base_info_ElFrontiere(ofstream& sort);
|
|
// ceci concerne uniquement les informations spécifiques des classes dérivées
|
|
// dans le cas de l'utilisation de la frontière pour la projection d'un point sur la frontière
|
|
// il s'agit donc d'un cas particulier
|
|
virtual void Lecture_base_info_ElFrontiere_pour_projection(ifstream& ent) = 0;
|
|
virtual void Ecriture_base_info_ElFrontiere_pour_projection(ofstream& sort) = 0;
|
|
|
|
protected :
|
|
// VARIABLES PROTEGEES :
|
|
Tableau <Noeud *> tabNoeud; // le tableau de noeud associe a l'element frontiere
|
|
DdlElement ddlElem; // les ddl specifiques aux noeuds de l'element frontiere
|
|
Tableau <ElFrontiere*> tabfront; // frontiere de l'element frontiere
|
|
Coordonnee encomb_min,encomb_max; // boite d'encombrement des noeuds de l'élément
|
|
|
|
static unsigned int nrand ; // pour la generation de nombre aleatoire
|
|
|
|
// METHODES PROTEGEES :
|
|
// test si le point passé en argument appartient à la boite d'encombrement de la frontière
|
|
// fonction interne pour faciliter les tests, mais c'est celle de Front qui est a utiliser
|
|
bool In_boite_emcombrement(const Coordonnee& M) const;
|
|
|
|
};
|
|
/// @} // end of group
|
|
|
|
#endif
|