RMC_YF.cppGo to the documentation of this file.00001 00002 // COPYLEFT (C): Woody's viral GPL-like license (by BJ): 00003 // ``This source code is Copyrighted in 00004 // U.S., for an indefinite period, and anybody 00005 // caught using it without our permission, will be 00006 // mighty good friends of ourn, cause we don't give 00007 // a darn. Hack it. Compile it. Debug it. Run it. 00008 // Yodel it. Enjoy it. We wrote it, that's all we 00009 // wanted to do.'' 00010 // 00011 // 00012 // COPYRIGHT (C): :-)) 00013 // PROJECT: Object Oriented Finite Element Program 00014 // FILE: 00015 // CLASS: 00016 // MEMBER FUNCTIONS: 00017 // 00018 // MEMBER VARIABLES 00019 // 00020 // PURPOSE: 00021 // 00022 // RETURN: 00023 // VERSION: 00024 // LANGUAGE: C++ 00025 // TARGET OS: 00026 // DESIGNER: Zhao Cheng, Boris Jeremic 00027 // PROGRAMMER: Zhao Cheng, 00028 // DATE: Fall 2005 00029 // UPDATE HISTORY: 00030 // 00032 // 00033 00034 #ifndef RMC_YF_CPP 00035 #define RMC_YF_CPP 00036 00037 #include "RMC_YF.h" 00038 00039 stresstensor RMC_YF::RMCst; 00040 00041 //================================================================================ 00042 RMC_YF::RMC_YF(int a_which_in, int index_a_in, 00043 int k_which_in, int index_k_in, 00044 int r_which_in, int index_r_in) 00045 : a_which(a_which_in), index_a(index_a_in), 00046 k_which(k_which_in), index_k(index_k_in), 00047 r_which(r_which_in), index_r(index_r_in) 00048 { 00049 00050 } 00051 00052 //================================================================================ 00053 RMC_YF::~RMC_YF() 00054 { 00055 00056 } 00057 00058 //================================================================================ 00059 YieldFunction* RMC_YF::newObj() 00060 { 00061 YieldFunction *new_YF = new RMC_YF(a_which, index_a, 00062 k_which, index_k, 00063 r_which, index_r); 00064 00065 return new_YF; 00066 } 00067 00068 //================================================================================ 00069 double RMC_YF::YieldFunctionValue( const stresstensor& Stre, 00070 const MaterialParameter &MaterialParameter_in ) const 00071 { 00072 // f = a*I1 + (J2D)^0.5/g(theta) - k = 0; or 00073 // f = -3*a*p + q/(sqrt(3)*g(theta) - k = 0; 00074 00075 double a = geta(MaterialParameter_in); 00076 double k = getk(MaterialParameter_in); 00077 double r = getr(MaterialParameter_in); 00078 00079 double theta = Stre.theta(); 00080 double g = RoundedFunction(theta, r); 00081 00082 return Stre.Iinvariant1() *a + sqrt(Stre.Jinvariant2())/g - k; 00083 } 00084 00085 //================================================================================ 00086 const stresstensor& RMC_YF::StressDerivative(const stresstensor& Stre, 00087 const MaterialParameter &MaterialParameter_in) const 00088 { 00089 double a = geta(MaterialParameter_in); 00090 double r = getr(MaterialParameter_in); 00091 00092 double q = Stre.q_deviatoric(); 00093 double theta = Stre.theta(); 00094 00095 // g = f1/f2, 1/g = f2/f1; 00096 // d(1/g) = d(f2/f1) = (df2*f1 - df1*f2)/(f1)^2; 00097 double f1 = RoundedFunctionf1(theta, r); 00098 double f2 = RoundedFunctionf2(theta, r); 00099 double df1 = RoundedFunctiondf1(theta, r); 00100 double df2 = RoundedFunctiondf2(theta, r); 00101 double dginv = (df2*f1 - df1*f2) /(f1*f1); 00102 00103 //opserr << "theta = " << theta/3.1415926 << endln; 00104 //opserr << "f1 = " << f1 << endln; 00105 //opserr << "f2 = " << f2 << endln; 00106 //opserr << "df1 = " << df1 << endln; 00107 //opserr << "df2 = " << df2 << endln; 00108 //opserr << "dginv = " << dginv << endln; 00109 00110 double dfodp = -3.0*a; 00111 double dfodq = f1/(f2*sqrt(3.0)); 00112 double dfodtheta = dginv*q/sqrt(3.0); 00113 00114 RMCst = Stre.dpoverds() *dfodp + Stre.dqoverds() *dfodq + Stre.dthetaoverds() *dfodtheta; 00115 00116 return RMCst; 00117 } 00118 00119 //================================================================================ 00120 double RMC_YF::InScalarDerivative(const stresstensor& Stre, 00121 const MaterialParameter &MaterialParameter_in, 00122 int which) const 00123 { 00124 if (a_which == 1 && which == index_a) 00125 return Stre.Iinvariant1(); 00126 00127 if (k_which == 1 && which == index_k) 00128 return -1.0; 00129 00130 return 0.0; 00131 } 00132 00133 //================================================================================ 00134 int RMC_YF::getNumInternalScalar() const 00135 { 00136 int Numyf = 0; 00137 00138 if ( a_which == 1) 00139 Numyf++; 00140 00141 if ( k_which == 1) 00142 Numyf++; 00143 00144 return Numyf; 00145 } 00146 00147 //================================================================================ 00148 int RMC_YF::getNumInternalTensor() const 00149 { 00150 return 0; 00151 } 00152 00153 //================================================================================ 00154 int RMC_YF::getYieldFunctionRank() const 00155 { 00156 return 1; 00157 } 00158 00159 //================================================================================ 00160 double RMC_YF::geta(const MaterialParameter &MaterialParameter_in) const 00161 { 00162 // to get a 00163 if ( a_which == 0) { 00164 if ( index_a <= MaterialParameter_in.getNum_Material_Parameter() && index_a > 0) 00165 return MaterialParameter_in.getMaterial_Parameter(index_a-1); 00166 else { 00167 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00168 exit (1); 00169 } 00170 } 00171 else if ( a_which == 1) { 00172 if ( index_a <= MaterialParameter_in.getNum_Internal_Scalar() && index_a > 0) 00173 return MaterialParameter_in.getInternal_Scalar(index_a-1); 00174 else { 00175 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00176 exit (1); 00177 } 00178 } 00179 else { 00180 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00181 exit(1); 00182 } 00183 } 00184 00185 //================================================================================ 00186 double RMC_YF::getk(const MaterialParameter &MaterialParameter_in) const 00187 { 00188 // to get k 00189 if ( k_which == 0) { 00190 if ( index_k <= MaterialParameter_in.getNum_Material_Parameter() && index_k > 0) 00191 return MaterialParameter_in.getMaterial_Parameter(index_k-1); 00192 else { 00193 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00194 exit (1); 00195 } 00196 } 00197 else if ( k_which == 1) { 00198 if ( index_k <= MaterialParameter_in.getNum_Internal_Scalar() && index_k > 0) 00199 return MaterialParameter_in.getInternal_Scalar(index_k-1); 00200 else { 00201 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00202 exit (1); 00203 } 00204 } 00205 else { 00206 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00207 exit(1); 00208 } 00209 } 00210 00211 //================================================================================ 00212 double RMC_YF::getr(const MaterialParameter &MaterialParameter_in) const 00213 { 00214 // to get r 00215 if ( r_which == 0) { 00216 if ( index_r <= MaterialParameter_in.getNum_Material_Parameter() && index_r > 0) 00217 return MaterialParameter_in.getMaterial_Parameter(index_r-1); 00218 else { 00219 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00220 exit (1); 00221 } 00222 } 00223 else if ( r_which == 1) { 00224 if ( index_r <= MaterialParameter_in.getNum_Internal_Scalar() && index_r > 0) 00225 return MaterialParameter_in.getInternal_Scalar(index_r-1); 00226 else { 00227 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00228 exit (1); 00229 } 00230 } 00231 else { 00232 opserr << "RMC_YF: Invalid Input. " << endln; 00233 exit(1); 00234 } 00235 } 00236 00237 //================================================================================ 00238 double RMC_YF::RoundedFunctionf1(double s, double r) const 00239 { 00240 double t1 = sqrt(-4.0*r + 5.0*r*r + 4.0*(1.0 - r*r)*pow(cos(s),2)); 00241 return 2.0*(1.0 - r*r)*cos(s) + (-1.0 + 2.0*r) * t1; 00242 } 00243 00244 //================================================================================ 00245 double RMC_YF::RoundedFunctionf2(double s, double r) const 00246 { 00247 return pow(-1.0 + 2.0*r,2) + 4.0*(1.0 - r*r)*pow(cos(s),2); 00248 } 00249 00250 //================================================================================ 00251 double RMC_YF::RoundedFunctiondf1(double s, double r) const 00252 { 00253 double t1 = sqrt(-4.0*r + 5.0*r*r + 4.0*(1 - r*r)*pow(cos(s),2)); 00254 return -2.0*(1.0 - r*r)*sin(s) - (4.0*(-1.0 + 2.0*r)*(1 - r*r)*cos(s)*sin(s))/t1; 00255 } 00256 00257 //================================================================================ 00258 double RMC_YF::RoundedFunctiondf2(double s, double r) const 00259 { 00260 return -8.0*(1 - r*r)*cos(s)*sin(s); 00261 } 00262 00263 //================================================================================ 00264 double RMC_YF::RoundedFunction(double s, double r) const 00265 { 00266 double f1 = RoundedFunctionf1(s, r); 00267 double f2 = RoundedFunctionf2(s, r); 00268 00269 return f1/f2; 00270 } 00271 00272 #endif
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