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00020
00021
00022
00023 #include <stdio.h>
00024 #include <stdlib.h>
00025 #include <math.h>
00026
00027 #include "load.h"
00028 #include "elm.h"
00029 #include "material.h"
00030 #include "node.h"
00031 #include "rio.h"
00032
00033
00034
00035
00036 void MaterialDensity( sMaterial *, double * );
00037
00038
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00040
00041
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00043
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00045
00046
00047 typedef struct _isodata
00048 {
00049 double Ks;
00050 double Kn;
00051 double C;
00052 double Phi;
00053 } sItfMohrData;
00054
00055
00056 #ifndef PI
00057 #define PI 3.141592654
00058 #endif
00059
00060
00061
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00070
00071 static void ItfMohrCoulombNew ( int, sMaterial ** );
00072 static void ItfMohrCoulombFree ( sMaterial * );
00073 static void ItfMohrCoulombRead ( sMaterial * );
00074 static void ItfMohrCoulombEParameter ( sMaterial *, double * );
00075 static void ItfMohrCoulombNuParameter ( sMaterial *, double * );
00076 static void ItfMohrCoulombCMatrix ( sMaterial *, double [6][6] );
00077 static void ItfMohrCoulombUpdateStress( sMaterial *, double, double *, double *,
00078 double *, double * );
00079
00080
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00084
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00086
00087 static void ItfMohrCoulombNew( int label, sMaterial **mat )
00088 {
00089 sItfMohrData *data = 0L;
00090
00091
00092
00093 (*mat) = (sMaterial *)calloc(1, sizeof(sMaterial));
00094
00095
00096
00097 data = (sItfMohrData *)calloc(1, sizeof(sItfMohrData));
00098
00099
00100
00101 data->Ks = 0.0;
00102 data->Kn = 0.0;
00103 data->C = 0.0;
00104 data->Phi = 0.0;
00105
00106
00107
00108 (*mat)->type = ITF_MOHR_COULOMB;
00109 (*mat)->label = label;
00110 (*mat)->Gamma = 0.0;
00111 (*mat)->data = (void *)data;
00112
00113
00114
00115 MatList[label-1] = (*mat);
00116
00117 }
00118
00119
00120
00121
00122
00123
00124
00125 static void ItfMohrCoulombFree( sMaterial *mat )
00126 {
00127 sItfMohrData *data = 0L;
00128
00129
00130
00131 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00132
00133
00134
00135 free( data );
00136
00137
00138
00139 mat->data = 0L;
00140
00141 }
00142
00143
00144
00145
00146
00147
00148 static void ItfMohrCoulombRead( sMaterial *mat )
00149 {
00150 sItfMohrData *data = 0L;
00151 double ks, kn, c, phi;
00152
00153
00154
00155 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00156
00157
00158
00159 fscanf( nf, "%lf %lf %lf %lf", &kn, &ks, &c, &phi );
00160
00161
00162
00163 data->Ks = ks;
00164 data->Kn = kn;
00165 data->C = c;
00166 data->Phi = phi;
00167
00168 }
00169
00170
00171
00172
00173
00174 static void ItfMohrCoulombEParameter( sMaterial *mat, double *ks )
00175 {
00176 sItfMohrData *data = 0L;
00177
00178
00179
00180 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00181
00182
00183
00184 (*ks) = data->Ks;
00185
00186 }
00187
00188
00189
00190
00191
00192 static void ItfMohrCoulombNuParameter( sMaterial *mat, double *kn )
00193 {
00194 sItfMohrData *data = 0L;
00195
00196
00197
00198 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00199
00200
00201
00202 (*kn) = data->Kn;
00203
00204 }
00205
00206
00207
00208
00209
00210 static void ItfMohrCoulombCMatrix( sMaterial *mat, double cm[6][6] )
00211 {
00212 int i, j;
00213 sItfMohrData *data = 0L;
00214 double ks, kn;
00215
00216
00217
00218 for( i = 0; i < 6; i++ )
00219 for( j = 0; j < 6; j++ )
00220 cm[i][j] = 0.0;
00221
00222
00223
00224 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00225
00226
00227
00228 ks = data->Ks;
00229 kn = data->Kn;
00230
00231
00232
00233 if( NDof == 3 )
00234 {
00235 cm[0][0] = ks;
00236 cm[1][1] = kn;
00237 cm[2][2] = kn;
00238 }
00239 else
00240 {
00241 cm[0][0] = ks;
00242 cm[1][1] = kn;
00243 }
00244
00245 }
00246
00247
00248
00249
00250
00251 static void ItfMohrCoulombUpdateStress( sMaterial *mat, double dtime,
00252 double *yield,
00253 double *effdef,
00254 double *str,
00255 double *def )
00256 {
00257 sItfMohrData *data = 0L;
00258 double sig1, sig3;
00259 double c, phi, pf;
00260 double cm[6][6];
00261
00262
00263
00264 data = (sItfMohrData *)mat->data;
00265
00266
00267
00268 ItfMohrCoulombCMatrix( mat, cm );
00269
00270
00271
00272 c = data->C;
00273 phi = data->Phi;
00274
00275
00276
00277 sig1 = ((str[0] + str[1]) / 2.0) -
00278 sqrt( (str[0] - str[1])*(str[0] - str[1])/4.0 + str[2] * str[2] );
00279 sig3 = ((str[0] + str[1]) / 2.0) +
00280 sqrt( (str[0] - str[1])*(str[0] - str[1])/4.0 + str[2] * str[2] );
00281
00282
00283
00284 phi *= PI / 180.0;
00285
00286
00287
00288 (*yield) = pf = c - (str[1] * tan(phi));
00289
00290
00291
00292 if( pf < 0.0 )
00293 {
00294 str[0] = str[1] = 0.0;
00295 }
00296 else
00297 {
00298 if( pf < fabs(str[0]) )
00299 {
00300 if( str[0] > 0.0 ) str[0] = pf;
00301 else str[0] = -pf;
00302 }
00303 }
00304
00305 }
00306
00307
00308
00309
00310
00311
00312
00313
00314
00315
00316 void ItfMohrCoulombMatInit( void );
00317 void ItfMohrCoulombMatInit( void )
00318 {
00319
00320
00321 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].new = ItfMohrCoulombNew;
00322 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].free = ItfMohrCoulombFree;
00323 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].read = ItfMohrCoulombRead;
00324 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].epar = ItfMohrCoulombEParameter;
00325 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].nupar = ItfMohrCoulombNuParameter;
00326 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].cmatrix = ItfMohrCoulombCMatrix;
00327 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].updatestr = ItfMohrCoulombUpdateStress;
00328 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].updatepar = 0L;
00329 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].timestep = 0L;
00330 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].density = MaterialDensity;
00331 MatClass[ITF_MOHR_COULOMB].vstrain = 0L;
00332
00333 }
00334
00335
00336
00337