rio/Herezh_dev
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Herezh_dev/Elements/Mecanique/Deformation_gene/Deformation_Almansi.cc
Gérard Rio 9692dbd130 intégration du répertoire Mecanique: 
- contient les éléments finis, métriques associées, déformations ...
intégration du réperoire Géométrie:
- contient les géométries 1D 2D et 3D, les frontières des éléments géométriques
2021-09-27 12:42:13 +02:00

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C++
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// 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/>.
//#include "Debug.h"
# include "Deformation.h"
#include "ConstMath.h"
#include "ParaGlob.h"
#include "MathUtil.h"
#include "Tenseur3.h"
#include "Tenseur2.h"
#include "Tenseur1.h"
# include "TypeConsTens.h"
// -----------------------------------------------------------------
// cas de la déformation d'Almansi
// -----------------------------------------------------------------
// cas implicite : tous les parametres sont de resultats
const Met_abstraite::Impli& Deformation::Cal_implicit_Almansi (bool
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB_tdt
,TenseurBB& DepsBB,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul
,const Met_abstraite::Impli& ex)
{
const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps();
double deltat=vartemps.IncreTempsCourant();
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// // dans le cas où le pas de temps est trop petit on met un message d'erreur
// if (Dabs(deltat) < ConstMath::trespetit)
// { cout << "\n erreur le pas de temps " << deltat
// << " est trop faible pour un calcul correcte de la vitesse moyenne";
// if (ParaGlob::NiveauImpression() > 3)
// cout << "\n Deformation::Cal_implicit_Almansi ( .... ";
// Sortie(1);
// };
// dans le cas où ce n'est pas le premier calcul on récupère les datas qui ne sont pas recalculée
if (!premier_calcul)
{ Deformation::Stmet& a_0 = saveDefResul->meti_00; // pour simplifier
Deformation::Stmet& a_t = saveDefResul->meti_t; // pour simplifier
metrique->Recup_grandeur_0_t(*a_0.giB_,*a_0.giH_,*a_t.giB_,*a_t.giH_
,*a_0.gijBB_,*a_0.gijHH_,*a_t.gijBB_,*a_t.gijHH_
,*a_t.gradVmoyBB_,*a_t.jacobien_,*a_0.jacobien_);
};
////--- debug
//cout << "\n Deformation::Cal_implicit_Almansi ";
//cout << "\n gijBB_t= ";ex.gijBB_t->Ecriture(cout);
//cout << "\n stocké meti_t.gijBB_ ";saveDefResul->meti_t.gijBB_->Ecriture(cout);
////--- fin debug
// -- calcul de la déformation d'Almansi et de l'incrément de déformation
// epsBB_tdt et delta_epsBB est dimensionne auparavant
epsBB_tdt = 0.5 * (*(ex.gijBB_tdt) - *(ex.gijBB_0));
delta_epsBB = 0.5 * (*(ex.gijBB_tdt) - *(ex.gijBB_t));
// -- calcul de la vitesse de déformation: a priori on utilise
// la variation du tenseur déformation sur delta t ce qui correspond à l'utilisation du gradient
// de vitesse de déformation moyen calculé à t+(delta t)/2
if (Dabs(deltat) >= ConstMath::trespetit)
{ DepsBB = delta_epsBB/deltat; }
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// else // dans le cas où l'incrément de temps est nul pour l'instant on met la vitesse de déformation à 0
// { DepsBB.Inita(0.);}
else
// on utilise la vitesse précédente pour la vitesse de déformation
{ DepsBB = (*saveDefResul->D_BB_t);};
//----------------- debug
//TenseurBB truc =deltat*DepsBB;
//cout << "\n ------------- du cote deformation ---------------";
//cout << "\n epsBB="; epsBB_tdt.Ecriture(cout);
//cout << "\n delta_epsBB=";delta_epsBB.Ecriture(cout);
//
//cout << "\n DepsBB*deltat="<<truc<<" ";
//----------- fin debug
// //on utilise le gradient de vitesse moyen -> pas bon car le gradient de vitesse moyen sera également null donc calcul inutile
// // pour éviter une division par 0
// { DepsBB = 0.5 * ((*ex.gradVmoyBB_tdt) + ex.gradVmoyBB_tdt->Transpose()); }
// variation de la déformation / au ddl
int d_epsBB_tdtTaille = d_epsBB_tdt.Taille();
for (int i=1; i<= d_epsBB_tdtTaille; i++)
*(d_epsBB_tdt(i)) = 0.5 * (*((*(ex.d_gijBB_tdt))(i)));
// // calcul éventuelle de la dérivée seconde de la déformation
// if (cal_derSeconde || premier_calcul)
// {// recup des variations secondes de la déformation
// int d2_epsBB_tdtTaille1 = d2_epsBB_tdt.Taille1();
// for (int i=1; i<= d2_epsBB_tdtTaille1; i++)
// for (int j=1; j<= i; j++) // symétrie du tableau et du tenseur
// { *(d2_epsBB_tdt(i,j)) = 0.5 * (*((*(ex.d2_gijBB_tdt))(i,j))) ;
// *(d2_epsBB_tdt(j,i)) = *(d2_epsBB_tdt(i,j)) ;
// }
// }
// vérification éventuelle
// VerifCal_implicit( ex);
return ex;
};
// cas explicite : tous les parametres sont de resultats
const Met_abstraite::Expli& Deformation::Cal_explicit_Almansi (bool
,TenseurBB & epsBB_t,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli& ex)
{
// récup des infos sur le temps
const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps();
double deltat=vartemps.IncreTempsCourant();
double temps =vartemps.TempsCourant();
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// // dans le cas où le pas de temps est trop petit on met un message d'erreur
// if (Dabs(deltat) < ConstMath::trespetit)
// { cout << "\n erreur le pas de temps " << deltat
// << " est trop faible pour un calcul correcte de la vitesse moyenne";
// if (ParaGlob::NiveauImpression() > 3)
// cout << "\n Deformation::Cal_explicit_Almansi( .... ";
// Sortie(1);
// };
// dans le cas où ce n'est pas le premier calcul on récupère les datas qui ne sont pas recalculée
if (!premier_calcul)
{ Deformation::Stmet& a_0 = saveDefResul->meti_00; // pour simplifier
metrique->Recup_grandeur_0(*a_0.giB_,*a_0.giH_,*a_0.gijBB_,*a_0.gijHH_,*a_0.jacobien_);
};
// epsBB_t est dimensionne dans l'element
epsBB_t = 0.5 * ( *(ex.gijBB_t) - *(ex.gijBB_0));
if (Dabs(temps) > ConstMath::trespetit)
// on peut utiliser le temps en dénominateur
{
// -- calcul de l'acroissement de déformation et de la vitesse de déformation
// ici on ne connait que ce qui est à 0 et t, donc la procédure est un peu particulière
// normalement on considère que le delta_epsBB est proportionnel à epsBB_t ! c-a-d le delta de 0 à t
if (Dabs(deltat) >= ConstMath::trespetit)
{ delta_epsBB = (deltat/temps) * epsBB_t;
DepsBB = delta_epsBB/deltat;}
else// dans le cas où l'incrément de temps est nul on garde l'incrément total pour deltaeps
{ delta_epsBB = epsBB_t;
// pour la vitesse de déformation, on utilise une approximation linéaire sur le temps complet
if (Dabs(temps) >= ConstMath::trespetit)
{ DepsBB = delta_epsBB/temps;}
else // dans le cas où l'incrément de temps est nul on utilise le gradient de vitesse moyen
// pour éviter une division par 0
// non ça ne marche pas car le calcul du gradient moyen utilise lui aussi le delta t, mais la question qu'il faut
// se poser c'est pourquoi delta t est si petit plutôt que d'essayer d'y palier
// normalement passe jamais ici vu le test plus haut !!
{
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// DepsBB = 0.5 * ((*ex.gradVmoyBB_t) + ex.gradVmoyBB_t->Transpose());
// on utilise la vitesse précédente
DepsBB = (*saveDefResul->D_BB_t);
}
};
}
else // sinon le temps est nul
{ delta_epsBB.Inita(0.); // on met à 0 l'acroissement de déformation de t à tdt
// on utilise la vitesse précédente pour la vitesse de déformation
DepsBB = (*saveDefResul->D_BB_t);
};
// variation de la déformation / au ddl
int d_epsBBTaille = d_epsBB.Taille();
for (int i=1; i<= d_epsBBTaille; i++)
*(d_epsBB(i)) = 0.5 * (*((*(ex.d_gijBB_t))(i)));
return ex;
};
// cas explicite à t et tdt: tous les parametres sont de resultats
const Met_abstraite::Expli_t_tdt& Deformation::Cal_explicit_Almansi_tdt (bool
,TenseurBB & epsBB_tdt,Tableau <TenseurBB *> & d_epsBB,TenseurBB& DepsBB
,TenseurBB& delta_epsBB,bool premier_calcul,const Met_abstraite::Expli_t_tdt& ex)
{
const VariablesTemps& vartemps = ParaGlob::Variables_de_temps();
double deltat=vartemps.IncreTempsCourant();
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// // dans le cas où le pas de temps est trop petit on met un message d'erreur
// if (Dabs(deltat) < ConstMath::trespetit)
// { cout << "\n erreur le pas de temps " << deltat
// << " est trop faible pour un calcul correcte de la vitesse moyenne";
// if (ParaGlob::NiveauImpression() > 3)
// cout << "\n Deformation::Cal_explicit_Almansi_tdt( .... ";
// Sortie(1);
// };
// dans le cas où ce n'est pas le premier calcul on récupère les datas qui ne sont pas recalculée
if (!premier_calcul)
{ Deformation::Stmet& a_0 = saveDefResul->meti_00; // pour simplifier
Deformation::Stmet& a_t = saveDefResul->meti_t; // pour simplifier
metrique->Recup_grandeur_0_t(*a_0.giB_,*a_0.giH_,*a_t.giB_,*a_t.giH_
,*a_0.gijBB_,*a_0.gijHH_,*a_t.gijBB_,*a_t.gijHH_
,*a_t.gradVmoyBB_,*a_t.jacobien_,*a_0.jacobien_);
};
// -- calcul de la déformation d'Almansi et de l'incrément de déformation
// epsBB_tdt et delta_epsBB est dimensionne auparavant
epsBB_tdt = 0.5 * (*(ex.gijBB_tdt) - *(ex.gijBB_0));
delta_epsBB = 0.5 * (*(ex.gijBB_tdt) - *(ex.gijBB_t));
// -- calcul de la vitesse de déformation: a priori on utilise
// la variation du tenseur déformation sur delta t ce qui correspond à l'utilisation du gradient
// de vitesse de déformation moyen calculé à t+(delta t)/2
if (Dabs(deltat) >= ConstMath::trespetit)
{ DepsBB = delta_epsBB/deltat; }
// modif du 3 nov 2014 -> introduction de la sauvegarde de D : D_BB_t et D_BB_tdt
// else // dans le cas où l'incrément de temps est nul on utilise le gradient de vitesse moyen
// // pour éviter une division par 0
// // sauf que pour l'instant il n'y a pas de calcul du gradient moyen dans la métrique
// // mais il y a eu un test au début de la méthode qui fait que normalement on n'arrive pas ici !
// { DepsBB = 0.5 * ((*ex.gradVmoyBB_tdt) + ex.gradVmoyBB_tdt->Transpose()); }
else
// on utilise la vitesse précédente pour la vitesse de déformation
{ DepsBB = (*saveDefResul->D_BB_t);};
// variation de la déformation / au ddl
int d_epsBB_tdtTaille = d_epsBB.Taille();
for (int i=1; i<= d_epsBB_tdtTaille; i++)
*(d_epsBB(i)) = 0.5 * (*((*(ex.d_gijBB_tdt))(i)));
return ex;
};
// calcul de la deformation au temps donné dans le cas d'une déformation d'Almansi
// on suppose que les métriques en HH ou BB sont définis à 0 et au temps
void Deformation::Cal_Almansi_auTemps (Enum_dure temps, TenseurBB & epsBB)
{ switch (temps)
{ case TEMPS_t:
{ // récup des infos
const Met_abstraite::InfoExp_t& ex = metrique->Recup_InfoExp_t();
// -- calcul de la déformation d'Almansi
epsBB = 0.5 * ((*(ex.gijBB_t)) - (*(ex.gijBB_0)));
break;
}
case TEMPS_tdt:
{ // récup des infos
const Met_abstraite::InfoExp_tdt& ex = metrique->Recup_InfoExp_tdt();
// -- calcul de la déformation d'Almansi
epsBB = 0.5 * ((*(ex.gijBB_tdt)) - (*(ex.gijBB_0)));
break;
}
case TEMPS_0:
{ // pb on ne peut pas calculer
cout << "\n erreur: on demande la def a t=0 , elle n'est pas calculee ! ";
if (ParaGlob::NiveauImpression() > 0)
cout << "\n Deformation::Cal_Almansi_auTemps (.. ";
cout << endl;
Sortie(1);
break;
}
};
};
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