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root/REPOS_ERICCA/magic/lib/geometrie/src/fem_tetra10.cpp
Revision: 754
Committed: Thu Oct 29 21:49:15 2015 UTC (9 years, 6 months ago) by francois
File size: 16967 byte(s)
Log Message:
Centralisation et unification de la définition des points de gauss des elements finis et arrangement dans le meme ordre que Aster

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 francois 754 #include "ot_quadrature_gauss.h"
31 francois 283
32    
33 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)
34 francois 283 {
35     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
36 francois 309 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     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
45     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
46     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
47 francois 283 }
48    
49 francois 309 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(class MG_ELEMENT_MAILLAGE* mai,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(mai),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
50 francois 283 {
51     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
52 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
53     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
54     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
55     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
56     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
57     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
58     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
59     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
60     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
61     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
62     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
63 francois 283 }
64 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)
65     {
66     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
67     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
68     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
69     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
70     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
71     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
72     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
73     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
74     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
75     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
76     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
77     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
78     }
79 francois 283
80 francois 378 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(class MG_ELEMENT_TOPOLOGIQUE* topo,FEM_NOEUD** tabnoeud):FEM_ELEMENT3(topo),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(tabnoeud)
81     {
82     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
83     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
84     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
85     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
86     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
87     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
88     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
89     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
90     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
91     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
92     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
93     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
94     }
95     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)
96     {
97     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
98     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
99     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
100     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
101     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
102     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
103     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
104     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
105     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
106     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
107     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
108     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
109     }
110    
111     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)
112     {
113     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
114     tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
115     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
116     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
117     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
118     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
119     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
120     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
121     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
122     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
123     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
124     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
125     }
126    
127    
128    
129    
130    
131    
132    
133 francois 309 FEM_TETRA10::FEM_TETRA10(FEM_TETRA10& mdd):FEM_ELEMENT3(mdd),FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>(mdd)
134 francois 283 {
135     if (liaison_topologique!=NULL) if (liaison_topologique->get_dimension()==3) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->ajouter(this);
136 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->ajouter(this);
137     tab[1]->get_lien_element3()->ajouter(this);
138     tab[2]->get_lien_element3()->ajouter(this);
139     tab[3]->get_lien_element3()->ajouter(this);
140     tab[4]->get_lien_element3()->ajouter(this);
141     tab[5]->get_lien_element3()->ajouter(this);
142     tab[6]->get_lien_element3()->ajouter(this);
143     tab[7]->get_lien_element3()->ajouter(this);
144     tab[8]->get_lien_element3()->ajouter(this);
145     tab[9]->get_lien_element3()->ajouter(this);
146     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->ajouter(this);
147 francois 283 }
148     FEM_TETRA10::~FEM_TETRA10()
149     {
150 francois 663 if (liaison_topologique!=NULL)
151     if (liaison_topologique->get_dimension()==0) liaison_topologique->get_lien_fem_maillage()->supprimer(this);
152 francois 309 tab[0]->get_lien_element3()->supprimer(this);
153     tab[1]->get_lien_element3()->supprimer(this);
154     tab[2]->get_lien_element3()->supprimer(this);
155     tab[3]->get_lien_element3()->supprimer(this);
156     tab[4]->get_lien_element3()->supprimer(this);
157     tab[5]->get_lien_element3()->supprimer(this);
158     tab[6]->get_lien_element3()->supprimer(this);
159     tab[7]->get_lien_element3()->supprimer(this);
160     tab[8]->get_lien_element3()->supprimer(this);
161     tab[9]->get_lien_element3()->supprimer(this);
162     get_fem_noeudpetitid()->get_lien_petit_element3()->supprimer(this);
163 francois 283 }
164    
165     FEM_ELEMENT_MAILLAGE* FEM_TETRA10::dupliquer(FEM_MAILLAGE *femmai,long decalage)
166     {
167     FEM_NOEUD* tabnoeud[10];
168     tabnoeud[0]=femmai->get_fem_noeudid(tab[0]->get_id()+decalage);
169     tabnoeud[1]=femmai->get_fem_noeudid(tab[1]->get_id()+decalage);
170     tabnoeud[2]=femmai->get_fem_noeudid(tab[2]->get_id()+decalage);
171     tabnoeud[3]=femmai->get_fem_noeudid(tab[3]->get_id()+decalage);
172     tabnoeud[4]=femmai->get_fem_noeudid(tab[4]->get_id()+decalage);
173     tabnoeud[5]=femmai->get_fem_noeudid(tab[5]->get_id()+decalage);
174     tabnoeud[6]=femmai->get_fem_noeudid(tab[6]->get_id()+decalage);
175     tabnoeud[7]=femmai->get_fem_noeudid(tab[7]->get_id()+decalage);
176     tabnoeud[8]=femmai->get_fem_noeudid(tab[8]->get_id()+decalage);
177     tabnoeud[9]=femmai->get_fem_noeudid(tab[9]->get_id()+decalage);
178     FEM_TETRA10* tet=new FEM_TETRA10(get_id()+decalage,maillage,tabnoeud);
179 francois 309 femmai->ajouter_fem_element3(tet);
180 francois 283 return tet;
181     }
182    
183    
184 francois 684 void FEM_TETRA10::reinit_boite_3D(void)
185     {
186     FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::reinit_boite_3D();
187     }
188 francois 283
189    
190     int FEM_TETRA10::get_type_entite(void)
191     {
192     return IDFEM_TETRA10;
193     }
194    
195     int FEM_TETRA10::get_dimension(void)
196     {
197     return 3;
198     }
199    
200    
201     int FEM_TETRA10::get_nb_fem_noeud(void)
202     {
203     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_nb_fem_noeud();
204     }
205    
206     FEM_NOEUD* FEM_TETRA10::get_fem_noeud(int num)
207     {
208     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_fem_noeud(num);
209     }
210    
211     void FEM_TETRA10::change_noeud(int num,FEM_NOEUD* noeud)
212     {
213     FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::change_noeud(num,noeud);
214     }
215    
216     BOITE_3D& FEM_TETRA10::get_boite_3D(void)
217     {
218     return FEM_TEMPLATE_ELEMENT<10>::get_boite_3D();
219     }
220    
221    
222 francois 637 int FEM_TETRA10::get_nb_pt_gauss(int degre)
223     {
224 francois 754 return OT_POINTS_GAUSS::get_nb_point_tetra(degre);
225 francois 637 }
226     void FEM_TETRA10::get_pt_gauss(int degre,int num,double &w,double *uvw)
227     {
228 francois 754 return OT_POINTS_GAUSS::get_pt_gauss_tet(degre,num,w,uvw);
229 francois 637 }
230 francois 283
231 francois 637
232 francois 638 int FEM_TETRA10::get_nb_fonction_interpolation(void)
233 francois 283 {
234     return 10;
235     }
236    
237 francois 638 int FEM_TETRA10::get_degremax_fonction_interpolation(void)
238     {
239     return 2;
240     }
241 francois 283 double FEM_TETRA10::get_fonction_interpolation(int num,double* uv)
242     {
243     double val;
244     double landa=1-uv[0]-uv[1]-uv[2];
245     switch (num)
246     {
247     case 1:
248     val=-landa*(1-2*landa);
249     break;
250     case 2:
251     val=4*uv[0]*landa;
252     break;
253     case 3:
254     val=-uv[0]*(1-2*uv[0]);
255     break;
256     case 4:
257     val=4*uv[0]*uv[1];
258     break;
259     case 5:
260     val=-uv[1]*(1-2*uv[1]);
261     break;
262     case 6:
263     val=4*uv[1]*landa;
264     break;
265     case 7:
266     val=4*uv[2]*landa;
267     break;
268     case 8:
269     val=4*uv[0]*uv[2];
270     break;
271     case 9:
272     val=4*uv[1]*uv[2];
273     break;
274     case 10:
275     val=-uv[2]*(1-2*uv[2]);
276     break;
277     }
278     return val;
279     }
280    
281     double FEM_TETRA10::get_fonction_derive_interpolation(int num,int num_variable,double* uv)
282     {
283     double val;
284     double landa=1-uv[0]-uv[1]-uv[2];
285     switch (num)
286     {
287     case 1:
288     switch (num_variable)
289     {
290     case 1:
291     val=1-4*landa;
292     break;
293     case 2:
294     val=1-4*landa;
295     break;
296     case 3:
297     val=1-4*landa;
298     break;
299     } break;
300     case 2:
301     switch (num_variable)
302     {
303     case 1:
304     val=4*(landa-uv[0]);
305     break;
306     case 2:
307     val=-4*uv[0];
308     break;
309     case 3:
310     val=-4*uv[0];
311     break;
312     }break;
313     case 3:
314     switch (num_variable)
315     {
316     case 1:
317     val=-1+4*uv[0];
318     break;
319     case 2:
320     val=0.;
321     break;
322     case 3:
323     val=0.;
324     break;
325     }break;
326     case 4:
327     switch (num_variable)
328     {
329     case 1:
330     val=4*uv[1];
331     break;
332     case 2:
333     val=4*uv[0];
334     break;
335     case 3:
336     val=0.;
337     break;
338     }break;
339     case 5:
340     switch (num_variable)
341     {
342     case 1:
343     val=0.;
344     break;
345     case 2:
346     val=-1+4*uv[1];
347     break;
348     case 3:
349     val=0.;
350     break;
351     }break;
352     case 6:
353     switch (num_variable)
354     {
355     case 1:
356     val=-4*uv[1];
357     break;
358     case 2:
359     val=4*(landa-uv[1]);
360     break;
361     case 3:
362     val=-4*uv[1];
363     break;
364     }break;
365     case 7:
366     switch (num_variable)
367     {
368     case 1:
369     val=-4*uv[2];
370     break;
371     case 2:
372     val=-4*uv[2];
373     break;
374     case 3:
375     val=4*(landa-uv[2]);
376     break;
377     }break;
378     case 8:
379     switch (num_variable)
380     {
381     case 1:
382     val=4*uv[2];
383     break;
384     case 2:
385     val=0;
386     break;
387     case 3:
388     val=4*uv[0];
389     break;
390     }break;
391     case 9:
392     switch (num_variable)
393     {
394     case 1:
395     val=0.;
396     break;
397     case 2:
398     val=4*uv[2];
399     break;
400     case 3:
401     val=4*uv[1];
402     break;
403     }break;
404     case 10:
405     switch (num_variable)
406     {
407     case 1:
408     val=0.;
409     break;
410     case 2:
411     val=0.;
412     break;
413     case 3:
414     val=-1+4*uv[2];
415     break;
416     }break;
417     }
418     return val;
419    
420     }
421    
422     double FEM_TETRA10::get_jacobien(double* jac,double *uv,int& lig,int& col,double unite)
423     {
424     lig=3;
425     col=3;
426    
427    
428 francois 638 double nb_fct_int=this->get_nb_fonction_interpolation();
429 francois 283
430     double xyz[30];
431    
432     int nb_nd=get_nb_fem_noeud();
433    
434     for (int i=0;i<nb_nd;i++)
435     {
436     FEM_NOEUD* fmnd=get_fem_noeud(i);
437     double *xyz1=fmnd->get_coord();
438    
439     xyz[3*i]=unite*xyz1[0];
440     xyz[3*i+1]=unite*xyz1[1];
441     xyz[3*i+2]=unite*xyz1[2];
442    
443     }
444    
445     for (int i=0;i<lig;i++)
446     {
447     for (int j=0;j<col;j++)
448     {
449     jac[i*col+j]=0.0;
450     for (int k=0;k<nb_fct_int;k++)
451     {
452     double NDERI=this->get_fonction_derive_interpolation(k+1,i+1,uv);
453    
454     jac[i*col+j]+=NDERI*xyz[3*k+j];
455     }
456     }
457     }
458    
459     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]);
460    
461     return SIX_V;
462    
463     }
464    
465    
466     void FEM_TETRA10::get_inverse_jacob(double* j,double *uv,double unite)
467     {
468     double jac[9];
469     int lig,col;
470     double detj=this->get_jacobien(jac,uv,lig,col,unite);
471    
472    
473     j[0*3+0] = (jac[1*3+1]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
474     j[0*3+1] = -(jac[0*3+1]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+1])/(detj);
475     j[0*3+2] =-(-jac[0*3+1]*jac[1*3+2]+jac[0*3+2]*jac[1*3+1])/(detj);
476    
477     j[1*3+0] = -(jac[1*3+0]*jac[2*3+2]-jac[1*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
478     j[1*3+1] = (jac[0*3+0]*jac[2*3+2]-jac[0*3+2]*jac[2*3+0])/(detj);
479     j[1*3+2] = -(jac[0*3+0]*jac[1*3+2]-jac[0*3+2]*jac[1*3+0])/(detj);
480    
481     j[2*3+0] =-(-jac[1*3+0]*jac[2*3+1]+jac[1*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
482     j[2*3+1] = -(jac[0*3+0]*jac[2*3+1]-jac[0*3+1]*jac[2*3+0])/(detj);
483     j[2*3+2] = (jac[0*3+0]*jac[1*3+1]-jac[0*3+1]*jac[1*3+0])/(detj);
484    
485    
486     }
487    
488 francois 635 bool FEM_TETRA10::valide_parametre_EF(double* uvw)
489     {
490     if (uvw[0]>=-1e-10)
491     if (uvw[1]>=-1e-10)
492     if (uvw[2]>=-1e-10)
493     if (uvw[0]+uvw[1]+uvw[2]<=1.+1e-10)
494     return true;
495     return false;
496     }
497 francois 283
498    
499     void FEM_TETRA10::enregistrer(std::ostream& o)
500     {
501 francois 378 if (maillage!=NULL)
502     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;
503     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() << ",$" << tab[9]->get_id() << ");" << std::endl;
504     else
505     if (get_lien_topologie()!=NULL) o << "%" << get_id() << "=FEM_TETRA10($"<< 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;
506     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;
507    
508 francois 283 }
509 francois 405
510    
511 francois 406 int FEM_TETRA10::verifie_validite_decoupage_xfem(double *vol)
512 francois 405 {
513    
514     }