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root/REPOS_ERICCA/magic/lib/geometrie/src/fem_hexa8.cpp
Revision: 635
Committed: Fri Jan 16 22:48:47 2015 UTC (10 years, 3 months ago) by francois
File size: 14875 byte(s)
Log Message:
Generalisation de la projection d'une solution sur un maillage avec gestion d'erreur

File Contents

# User Rev Content
1 francois 310 //------------------------------------------------------------
2     //------------------------------------------------------------
3     // MAGiC
4     // Jean Christophe Cuilli�re et Vincent FRANCOIS
5     // D�partement de G�nie M�canique - UQTR
6     //------------------------------------------------------------
7     // Le projet MAGIC est un projet de recherche du d�partement
8     // de g�nie m�canique de l'Universit� du Qu�bec �
9     // Trois Rivi�res
10     // Les librairies ne peuvent �tre utilis�es sans l'accord
11     // des auteurs (contact : francois@uqtr.ca)
12     //------------------------------------------------------------
13     //------------------------------------------------------------
14     //
15     // fem_triangle3.cpp
16     //
17     //------------------------------------------------------------
18     //------------------------------------------------------------
19     // COPYRIGHT 2000
20     // Version du 02/03/2006 � 11H22
21     //------------------------------------------------------------
22     //------------------------------------------------------------
23    
24    
25     #include "gestionversion.h"
26     #include "fem_hexa8.h"
27     #include "fem_maillage.h"
28     #include "fem_noeud.h"
29     #include "mg_element_maillage.h"
30     #include "ot_tenseur.h"
31    
32    
33     FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(unsigned long num,class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,class FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(num,mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
34     {
35 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
36 francois 310 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
37     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
38     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
39     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
40     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
41     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
42     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
43     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
44     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
45     }
46    
47     FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
48     {
49 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
50 francois 310 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
51     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
52     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
53     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
54     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
55     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
56     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
57     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
58     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
59     }
60    
61 francois 378 FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(unsigned long num,class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,class FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(num,topo),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
62     {
63 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
64 francois 378 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
65     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
66     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
67     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
68     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
69     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
70     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
71     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
72     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
73     }
74    
75     FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(topo),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
76     {
77 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
78 francois 378 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
79     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
80     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
81     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
82     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
83     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
84     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
85     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
86     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
87     }
88    
89     FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(unsigned long num,class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,class FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(num,topo,mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
90     {
91 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
92 francois 378 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
93     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
94     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
95     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
96     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
97     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
98     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
99     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
100     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
101     }
102    
103     FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(topo,mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(tabnoeud)
104     {
105 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
106 francois 378 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
107     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
108     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
109     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
110     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
111     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
112     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
113     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
114     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
115     }
116    
117    
118    
119    
120 francois 310 FEM_HEXA8::FEM_HEXA8(FEM_HEXA8& mdd):FEM_ELEMENT3(mdd),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>(mdd)
121     {
122 francois 581 if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
123 francois 310 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
124     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
125     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
126     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
127     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
128     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
129     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
130     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
131     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
132     }
133     FEM_HEXA8::~FEM_HEXA8()
134     {
135     if (liaison_topologique==NULL) return;
136 francois 581 if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->supprimer(this);
137 francois 310 tab[0]->get_lien_element3()->supprimer(this);
138     tab[1]->get_lien_element3()->supprimer(this);
139     tab[2]->get_lien_element3()->supprimer(this);
140     tab[3]->get_lien_element3()->supprimer(this);
141     tab[4]->get_lien_element3()->supprimer(this);
142     tab[5]->get_lien_element3()->supprimer(this);
143     tab[6]->get_lien_element3()->supprimer(this);
144     tab[7]->get_lien_element3()->supprimer(this);
145     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->supprimer(this);
146     }
147    
148    
149     FEM_ELEMENT_MAILLAGE* FEM_HEXA8::dupliquer(FEM_MAILLAGE *femmai,long decalage)
150     {
151     FEM_NOEUD* tabnoeud[8];
152     tabnoeud[0]=femmai->get_fem_noeudid(tab[0]->get_id()+decalage);
153     tabnoeud[1]=femmai->get_fem_noeudid(tab[1]->get_id()+decalage);
154     tabnoeud[2]=femmai->get_fem_noeudid(tab[2]->get_id()+decalage);
155     tabnoeud[3]=femmai->get_fem_noeudid(tab[3]->get_id()+decalage);
156     tabnoeud[4]=femmai->get_fem_noeudid(tab[4]->get_id()+decalage);
157     tabnoeud[5]=femmai->get_fem_noeudid(tab[5]->get_id()+decalage);
158     tabnoeud[6]=femmai->get_fem_noeudid(tab[6]->get_id()+decalage);
159     tabnoeud[7]=femmai->get_fem_noeudid(tab[7]->get_id()+decalage);
160     FEM_HEXA8* quad=new FEM_HEXA8(get_id()+decalage,maillage,tabnoeud);
161     femmai->ajouter_fem_element3(quad);
162     return quad;
163     }
164    
165    
166 francois 635 bool FEM_HEXA8::valide_parametre_EF(double* uvw)
167     {
168     if (uvw[0]>=-1e-10)
169     if (uvw[1]>=-1e-10)
170     if (uvw[2]>=-1e-10)
171     if (uvw[0]<=1.+1e-10)
172     if (uvw[1]<=1.+1e-10)
173     if (uvw[2]<=1.+1e-10)
174     return true;
175     return false;
176     }
177 francois 310
178    
179    
180     int FEM_HEXA8::get_type_entite(void)
181     {
182     return IDFEM_HEXA8;
183     }
184    
185     int FEM_HEXA8::get_dimension(void)
186     {
187     return 3;
188     }
189    
190    
191    
192     int FEM_HEXA8::get_nb_fem_noeud(void)
193     {
194     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>::get_nb_fem_noeud();
195     }
196    
197     FEM_NOEUD* FEM_HEXA8::get_fem_noeud(int num)
198     {
199     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>::get_fem_noeud(num);
200     }
201    
202     void FEM_HEXA8::change_noeud(int num,FEM_NOEUD* noeud)
203     {
204     FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>::change_noeud(num,noeud);
205     }
206    
207     BOITE_3D& FEM_HEXA8::get_boite_3D(void)
208     {
209     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<8>::get_boite_3D();
210     }
211    
212    
213     void FEM_HEXA8::enregistrer(std::ostream& o)
214     {
215 francois 378 if (maillage!=NULL)
216     if (get_lien_topologie()!=NULL) o << "%" << get_id() << "=FEM_HEXA8($"<< get_lien_topologie()->get_id() << ",$" << maillage->get_id() << ",$" << tab[0]->get_id() << ",$" << tab[1]->get_id() << ",$" << tab[2]->get_id()<< ",$" << tab[3]->get_id() << ",$" << tab[4]->get_id() << ",$" << tab[5]->get_id() << ",$" << tab[6]->get_id()<< ",$" << tab[7]->get_id()<< ");" << std::endl;
217     else o << "%" << get_id() << "=FEM_HEXA8(NULL,$" << maillage->get_id() << ",$" << tab[0]->get_id() << ",$" << tab[1]->get_id() << ",$" << tab[2]->get_id()<< ",$" << tab[3]->get_id() << ",$" << tab[4]->get_id() << ",$" << tab[5]->get_id() << ",$" << tab[6]->get_id()<< ",$" << tab[7]->get_id()<<");" << std::endl;
218     else
219     if (get_lien_topologie()!=NULL) o << "%" << get_id() << "=FEM_HEXA8($"<< get_lien_topologie()->get_id() << ",NULL,$" << tab[0]->get_id() << ",$" << tab[1]->get_id() << ",$" << tab[2]->get_id()<< ",$" << tab[3]->get_id() << ",$" << tab[4]->get_id() << ",$" << tab[5]->get_id() << ",$" << tab[6]->get_id()<< ",$" << tab[7]->get_id()<< ");" << std::endl;
220     else o << "%" << get_id() << "=FEM_HEXA8(NULL,NULL,$" << tab[0]->get_id() << ",$" << tab[1]->get_id() << ",$" << tab[2]->get_id()<< ",$" << tab[3]->get_id() << ",$" << tab[4]->get_id() << ",$" << tab[5]->get_id() << ",$" << tab[6]->get_id()<< ",$" << tab[7]->get_id()<<");" << std::endl;
221    
222 francois 310 }
223     int FEM_HEXA8::nb_fonction_interpolation(void)
224     {
225     return 8;
226     }
227    
228    
229     double FEM_HEXA8::get_fonction_interpolation(int num,double *uv)
230     {
231     double val;
232     double a1=1.+uv[0],a2=1.-uv[0];
233     double b1=1.+uv[1],b2=1.-uv[1];
234     double c1=1.+uv[2],c2=1.-uv[2];
235     switch (num)
236     {
237     case 1:
238     val=0.125*a2*b2*c2;
239     break;
240     case 2:
241     val=0.125*a1*b2*c2;
242     break;
243     case 3:
244     val=0.125*a1*b1*c2;
245     break;
246     case 4:
247     val=0.125*a2*b1*c2;
248     break;
249     case 5:
250     val=0.125*a2*b2*c1;
251     break;
252     case 6:
253     val=0.125*a1*b2*c1;
254     break;
255     case 7:
256     val=0.125*a1*b1*c1;
257     break;
258     case 8:
259     val=0.125*a2*b1*c1;
260     break;
261     }
262     return val;
263     }
264    
265     double FEM_HEXA8::get_fonction_derive_interpolation(int num,int num_variable,double *uv)
266     {
267     double val;
268     double a1=1.+uv[0],a2=1.-uv[0];
269     double b1=1.+uv[1],b2=1.-uv[1];
270     double c1=1.+uv[2],c2=1.-uv[2];
271     switch (num)
272     {
273     case 1:
274     switch (num_variable)
275     {
276     case 1:
277     val=-0.125*b2*c2;
278     break;
279     case 2:
280     val=-0.125*a2*c2;
281     break;
282     case 3:
283     val=-0.125*a2*b2;
284     break;
285     } break;
286     case 2:
287     switch (num_variable)
288     {
289     case 1:
290     val=0.125*b2*c2;
291     break;
292     case 2:
293     val=-0.125*a1*c2;
294     break;
295     case 3:
296     val=-0.125*a1*b2;
297     break;
298     } break;
299     case 3:
300     switch (num_variable)
301     {
302     case 1:
303     val=0.125*b1*c2;
304     break;
305     case 2:
306     val=0.125*a1*c2;
307     break;
308     case 3:
309     val=-0.125*a1*b1;
310     break;
311     } break;
312     case 4:
313     switch (num_variable)
314     {
315     case 1:
316     val=-0.125*b1*c2;
317     break;
318     case 2:
319     val=0.125*a2*c2;
320     break;
321     case 3:
322     val=-0.125*a2*b1;
323     break;
324     } break;
325     case 5:
326     switch (num_variable)
327     {
328     case 1:
329     val=-0.125*b2*c1;
330     break;
331     case 2:
332     val=-0.125*a2*c1;
333     break;
334     case 3:
335     val=0.125*a2*b2;
336     break;
337     } break;
338     case 6:
339     switch (num_variable)
340     {
341     case 1:
342     val=0.125*b2*c1;
343     break;
344     case 2:
345     val=-0.125*a1*c1;
346     break;
347     case 3:
348     val=0.125*a1*b2;
349     break;
350     } break;
351     case 7:
352     switch (num_variable)
353     {
354     case 1:
355     val=0.125*b1*c1;
356     break;
357     case 2:
358     val=0.125*a1*c1;
359     break;
360     case 3:
361     val=0.125*a1*b1;
362     break;
363     } break;
364     case 8:
365     switch (num_variable)
366     {
367     case 1:
368     val=-0.125*b1*c1;
369     break;
370     case 2:
371     val=0.125*a2*c1;
372     break;
373     case 3:
374     val=0.125*a2*b1;
375     break;
376     } break;
377     }
378     return val;
379     }
380    
381     double FEM_HEXA8::get_jacobien(double* jac,double *uv,int& li,int& col,double unite)
382     {
383     li=3;col=3;
384     OT_TENSEUR Ni(3,8),Xi(8,3);
385     for (int i=0;i<3;i++)
386     for (int j=0;j<8;j++)
387     Ni(i,j)=get_fonction_derive_interpolation(j+1,i+1,uv);
388     for (int i=0;i<8;i++)
389     {
390     double *xyz=tab[i]->get_coord();
391     Xi(i,0)=xyz[0]*unite;
392     Xi(i,1)=xyz[1]*unite;
393     Xi(i,2)=xyz[2]*unite;
394     }
395     OT_TENSEUR jacobi=Ni*Xi;
396     jac[0]=jacobi(0,0).get_x();
397     jac[1]=jacobi(0,1).get_x();
398     jac[2]=jacobi(0,2).get_x();
399     jac[3]=jacobi(1,0).get_x();
400     jac[4]=jacobi(1,1).get_x();
401     jac[5]=jacobi(1,2).get_x();
402     jac[6]=jacobi(2,0).get_x();
403     jac[7]=jacobi(2,1).get_x();
404     jac[8]=jacobi(2,2).get_x();
405     double det=jac[0]*jac[4]*jac[8]+jac[3]*jac[7]*jac[2]+jac[6]*jac[1]*jac[5]-jac[2]*jac[4]*jac[6]-jac[5]*jac[7]*jac[0]-jac[8]*jac[1]*jac[3];
406     return det;
407    
408     }
409    
410     void FEM_HEXA8::get_inverse_jacob(double* j,double *uv,double unite)
411     {
412     double jac[9];
413     int li,col;
414     double detj=get_jacobien(jac,uv,li,col,unite);
415     j[0*3+0] = (jac[1*3+1]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
416     j[0*3+1] = -(jac[0*3+1]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
417     j[0*3+2] =-(-jac[0*3+1]*jac[1*3+2]+jac[0*3+2]*jac[1*3+1])/(detj);
418    
419     j[1*3+0] = -(jac[1*3+0]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
420     j[1*3+1] = (jac[0*3+0]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
421     j[1*3+2] = -(jac[0*3+0]*jac[1*3+2]-jac[0*3+2]*jac[1*3+0])/(detj);
422    
423     j[2*3+0] =-(-jac[1*3+0]*jac[2*3+1]+jac[1*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
424     j[2*3+1] = -(jac[0*3+0]*jac[2*3+1]-jac[0*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
425     j[2*3+2] = (jac[0*3+0]*jac[1*3+1]-jac[0*3+1]*jac[1*3+0])/(detj);
426    
427 francois 405 }
428    
429    
430    
431 francois 406 int FEM_HEXA8::verifie_validite_decoupage_xfem(double *vol)
432 francois 405 {
433    
434 francois 310 }