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root/REPOS_ERICCA/magic/lib/geometrie/src/fem_tetra10.cpp
Revision: 635
Committed: Fri Jan 16 22:48:47 2015 UTC (10 years, 3 months ago) by francois
File size: 16525 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 283 //------------------------------------------------------------
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 francois 309 // fem_element310.cpp
16 francois 283 //
17     //------------------------------------------------------------
18     //------------------------------------------------------------
19     // COPYRIGHT 2000
20     // Version du 02/03/2006 � 11H22
21     //------------------------------------------------------------
22     //------------------------------------------------------------
23    
24    
25     #include "gestionversion.h"
26     #include "fem_tetra10.h"
27     #include "fem_noeud.h"
28     #include "mg_element_maillage.h"
29     #include "fem_maillage.h"
30    
31    
32 francois 309 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(unsigned long num,class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,class FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(num,mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
33 francois 283 {
34     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
35 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
36     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
37     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
38     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
39     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
40     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
41     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
42     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
43     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
44     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
45     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
46 francois 283 }
47    
48 francois 309 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
49 francois 283 {
50     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
51 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
52     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
53     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
54     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
55     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
56     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
57     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
58     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
59     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
60     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
61     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
62 francois 283 }
63 francois 378 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(unsigned long num,class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,class FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(num,topo),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
64     {
65     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
66     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
67     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
68     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
69     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
70     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
71     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
72     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
73     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
74     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
75     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
76     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
77     }
78 francois 283
79 francois 378 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(topo),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
80     {
81     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
82     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
83     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
84     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
85     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
86     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
87     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
88     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
89     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
90     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
91     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
92     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
93     }
94     FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(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<10>(tabnoeud)
95     {
96     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
97     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
98     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
99     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
100     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
101     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
102     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
103     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
104     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
105     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
106     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
107     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
108     }
109    
110     FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(topo,mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
111     {
112     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
113     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
114     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
115     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
116     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
117     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
118     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
119     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
120     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
121     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
122     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
123     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
124     }
125    
126    
127    
128    
129    
130    
131    
132 francois 309 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(FEM_TETRA10& mdd):FEM_ELEMENT3(mdd),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(mdd)
133 francois 283 {
134     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
135 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
136     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
137     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
138     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
139     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
140     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
141     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
142     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
143     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
144     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
145     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
146 francois 283 }
147     FEM_TETRA10::~FEM_TETRA10()
148     {
149     if (liaison_topologique==NULL) return;
150     if (liaison_topologique->get_dimension()==0) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->supprimer(this);
151 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->supprimer(this);
152     tab[1]->get_lien_element3()->supprimer(this);
153     tab[2]->get_lien_element3()->supprimer(this);
154     tab[3]->get_lien_element3()->supprimer(this);
155     tab[4]->get_lien_element3()->supprimer(this);
156     tab[5]->get_lien_element3()->supprimer(this);
157     tab[6]->get_lien_element3()->supprimer(this);
158     tab[7]->get_lien_element3()->supprimer(this);
159     tab[8]->get_lien_element3()->supprimer(this);
160     tab[9]->get_lien_element3()->supprimer(this);
161     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->supprimer(this);
162 francois 283 }
163    
164     FEM_ELEMENT_MAILLAGE* FEM_TETRA10::dupliquer(FEM_MAILLAGE *femmai,long decalage)
165     {
166     FEM_NOEUD* tabnoeud[10];
167     tabnoeud[0]=femmai->get_fem_noeudid(tab[0]->get_id()+decalage);
168     tabnoeud[1]=femmai->get_fem_noeudid(tab[1]->get_id()+decalage);
169     tabnoeud[2]=femmai->get_fem_noeudid(tab[2]->get_id()+decalage);
170     tabnoeud[3]=femmai->get_fem_noeudid(tab[3]->get_id()+decalage);
171     tabnoeud[4]=femmai->get_fem_noeudid(tab[4]->get_id()+decalage);
172     tabnoeud[5]=femmai->get_fem_noeudid(tab[5]->get_id()+decalage);
173     tabnoeud[6]=femmai->get_fem_noeudid(tab[6]->get_id()+decalage);
174     tabnoeud[7]=femmai->get_fem_noeudid(tab[7]->get_id()+decalage);
175     tabnoeud[8]=femmai->get_fem_noeudid(tab[8]->get_id()+decalage);
176     tabnoeud[9]=femmai->get_fem_noeudid(tab[9]->get_id()+decalage);
177     FEM_TETRA10* tet=new FEM_TETRA10(get_id()+decalage,maillage,tabnoeud);
178 francois 309 femmai->ajouter_fem_element3(tet);
179 francois 283 return tet;
180     }
181    
182    
183    
184    
185    
186     int FEM_TETRA10::get_type_entite(void)
187     {
188     return IDFEM_TETRA10;
189     }
190    
191     int FEM_TETRA10::get_dimension(void)
192     {
193     return 3;
194     }
195    
196    
197     int FEM_TETRA10::get_nb_fem_noeud(void)
198     {
199     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_nb_fem_noeud();
200     }
201    
202     FEM_NOEUD* FEM_TETRA10::get_fem_noeud(int num)
203     {
204     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_fem_noeud(num);
205     }
206    
207     void FEM_TETRA10::change_noeud(int num,FEM_NOEUD* noeud)
208     {
209     FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::change_noeud(num,noeud);
210     }
211    
212     BOITE_3D& FEM_TETRA10::get_boite_3D(void)
213     {
214     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_boite_3D();
215     }
216    
217    
218    
219     int FEM_TETRA10::nb_fonction_interpolation(void)
220     {
221     return 10;
222     }
223    
224    
225     double FEM_TETRA10::get_fonction_interpolation(int num,double* uv)
226     {
227     double val;
228     double landa=1-uv[0]-uv[1]-uv[2];
229     switch (num)
230     {
231     case 1:
232     val=-landa*(1-2*landa);
233     break;
234     case 2:
235     val=4*uv[0]*landa;
236     break;
237     case 3:
238     val=-uv[0]*(1-2*uv[0]);
239     break;
240     case 4:
241     val=4*uv[0]*uv[1];
242     break;
243     case 5:
244     val=-uv[1]*(1-2*uv[1]);
245     break;
246     case 6:
247     val=4*uv[1]*landa;
248     break;
249     case 7:
250     val=4*uv[2]*landa;
251     break;
252     case 8:
253     val=4*uv[0]*uv[2];
254     break;
255     case 9:
256     val=4*uv[1]*uv[2];
257     break;
258     case 10:
259     val=-uv[2]*(1-2*uv[2]);
260     break;
261     }
262     return val;
263     }
264    
265     double FEM_TETRA10::get_fonction_derive_interpolation(int num,int num_variable,double* uv)
266     {
267     double val;
268     double landa=1-uv[0]-uv[1]-uv[2];
269     switch (num)
270     {
271     case 1:
272     switch (num_variable)
273     {
274     case 1:
275     val=1-4*landa;
276     break;
277     case 2:
278     val=1-4*landa;
279     break;
280     case 3:
281     val=1-4*landa;
282     break;
283     } break;
284     case 2:
285     switch (num_variable)
286     {
287     case 1:
288     val=4*(landa-uv[0]);
289     break;
290     case 2:
291     val=-4*uv[0];
292     break;
293     case 3:
294     val=-4*uv[0];
295     break;
296     }break;
297     case 3:
298     switch (num_variable)
299     {
300     case 1:
301     val=-1+4*uv[0];
302     break;
303     case 2:
304     val=0.;
305     break;
306     case 3:
307     val=0.;
308     break;
309     }break;
310     case 4:
311     switch (num_variable)
312     {
313     case 1:
314     val=4*uv[1];
315     break;
316     case 2:
317     val=4*uv[0];
318     break;
319     case 3:
320     val=0.;
321     break;
322     }break;
323     case 5:
324     switch (num_variable)
325     {
326     case 1:
327     val=0.;
328     break;
329     case 2:
330     val=-1+4*uv[1];
331     break;
332     case 3:
333     val=0.;
334     break;
335     }break;
336     case 6:
337     switch (num_variable)
338     {
339     case 1:
340     val=-4*uv[1];
341     break;
342     case 2:
343     val=4*(landa-uv[1]);
344     break;
345     case 3:
346     val=-4*uv[1];
347     break;
348     }break;
349     case 7:
350     switch (num_variable)
351     {
352     case 1:
353     val=-4*uv[2];
354     break;
355     case 2:
356     val=-4*uv[2];
357     break;
358     case 3:
359     val=4*(landa-uv[2]);
360     break;
361     }break;
362     case 8:
363     switch (num_variable)
364     {
365     case 1:
366     val=4*uv[2];
367     break;
368     case 2:
369     val=0;
370     break;
371     case 3:
372     val=4*uv[0];
373     break;
374     }break;
375     case 9:
376     switch (num_variable)
377     {
378     case 1:
379     val=0.;
380     break;
381     case 2:
382     val=4*uv[2];
383     break;
384     case 3:
385     val=4*uv[1];
386     break;
387     }break;
388     case 10:
389     switch (num_variable)
390     {
391     case 1:
392     val=0.;
393     break;
394     case 2:
395     val=0.;
396     break;
397     case 3:
398     val=-1+4*uv[2];
399     break;
400     }break;
401     }
402     return val;
403    
404     }
405    
406     double FEM_TETRA10::get_jacobien(double* jac,double *uv,int& lig,int& col,double unite)
407     {
408     lig=3;
409     col=3;
410    
411    
412     double nb_fct_int=this->nb_fonction_interpolation();
413    
414     double xyz[30];
415    
416     int nb_nd=get_nb_fem_noeud();
417    
418     for (int i=0;i<nb_nd;i++)
419     {
420     FEM_NOEUD* fmnd=get_fem_noeud(i);
421     double *xyz1=fmnd->get_coord();
422    
423     xyz[3*i]=unite*xyz1[0];
424     xyz[3*i+1]=unite*xyz1[1];
425     xyz[3*i+2]=unite*xyz1[2];
426    
427     }
428    
429     for (int i=0;i<lig;i++)
430     {
431     for (int j=0;j<col;j++)
432     {
433     jac[i*col+j]=0.0;
434     for (int k=0;k<nb_fct_int;k++)
435     {
436     double NDERI=this->get_fonction_derive_interpolation(k+1,i+1,uv);
437    
438     jac[i*col+j]+=NDERI*xyz[3*k+j];
439     }
440     }
441     }
442    
443     double SIX_V= jac[0]*(jac[4]*jac[8]-jac[7]*jac[5])+jac[1]*(jac[5]*jac[6]-jac[8]*jac[3])+jac[2]*(jac[3]*jac[7]-jac[6]*jac[4]);
444    
445     return SIX_V;
446    
447     }
448    
449    
450     void FEM_TETRA10::get_inverse_jacob(double* j,double *uv,double unite)
451     {
452     double jac[9];
453     int lig,col;
454     double detj=this->get_jacobien(jac,uv,lig,col,unite);
455    
456    
457     j[0*3+0] = (jac[1*3+1]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
458     j[0*3+1] = -(jac[0*3+1]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
459     j[0*3+2] =-(-jac[0*3+1]*jac[1*3+2]+jac[0*3+2]*jac[1*3+1])/(detj);
460    
461     j[1*3+0] = -(jac[1*3+0]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
462     j[1*3+1] = (jac[0*3+0]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
463     j[1*3+2] = -(jac[0*3+0]*jac[1*3+2]-jac[0*3+2]*jac[1*3+0])/(detj);
464    
465     j[2*3+0] =-(-jac[1*3+0]*jac[2*3+1]+jac[1*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
466     j[2*3+1] = -(jac[0*3+0]*jac[2*3+1]-jac[0*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
467     j[2*3+2] = (jac[0*3+0]*jac[1*3+1]-jac[0*3+1]*jac[1*3+0])/(detj);
468    
469    
470     }
471    
472 francois 635 bool FEM_TETRA10::valide_parametre_EF(double* uvw)
473     {
474     if (uvw[0]>=-1e-10)
475     if (uvw[1]>=-1e-10)
476     if (uvw[2]>=-1e-10)
477     if (uvw[0]+uvw[1]+uvw[2]<=1.+1e-10)
478     return true;
479     return false;
480     }
481 francois 283
482    
483     void FEM_TETRA10::enregistrer(std::ostream& o)
484     {
485 francois 378 if (maillage!=NULL)
486     if (get_lien_topologie()!=NULL) o << "%" << get_id() << "=FEM_TETRA10($"<< get_lien_topologie()->get_id() << ",$" << 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() << ",$" << tab[8]->get_id() << ",$" << tab[9]->get_id()<< ");" << std::endl;
487     else o << "%" << get_id() << "=FEM_TETRA10(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() << ",$" << tab[7]->get_id() << ",$" << tab[8]->get_id() << ",$" << tab[9]->get_id() << ");" << std::endl;
488     else
489     if (get_lien_topologie()!=NULL) o << "%" << get_id() << "=FEM_TETRA10($"<< 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() << ",$" << tab[8]->get_id() << ",$" << tab[9]->get_id()<< ");" << std::endl;
490     else o << "%" << get_id() << "=FEM_TETRA10(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() << ",$" << tab[8]->get_id() << ",$" << tab[9]->get_id() << ");" << std::endl;
491    
492 francois 283 }
493 francois 405
494    
495 francois 406 int FEM_TETRA10::verifie_validite_decoupage_xfem(double *vol)
496 francois 405 {
497    
498     }