TRUST 1.9.8
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Assembleur_P_PolyMAC_CDO.cpp
1/****************************************************************************
2* Copyright (c) 2026, CEA
3* All rights reserved.
4*
5* Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met:
6* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
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9*
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13*
14*****************************************************************************/
15
16#include <Neumann_sortie_libre.h>
17#include <Assembleur_P_PolyMAC_CDO.h>
18#include <Domaine_Cl_PolyMAC_family.h>
19#include <Champ_Face_PolyMAC_CDO.h>
20#include <Matrice_Diagonale.h>
21#include <Matrice_Morse_Sym.h>
22#include <Matrice_Bloc_Sym.h>
23#include <Static_Int_Lists.h>
24#include <Domaine_PolyMAC_CDO.h>
25#include <TRUSTTab_parts.h>
26#include <Operateur_Grad.h>
27#include <Matrix_tools.h>
28#include <Milieu_base.h>
29#include <Array_tools.h>
30#include <Dirichlet.h>
31#include <Debog.h>
32#include <Perf_counters.h>
33
34Implemente_instanciable(Assembleur_P_PolyMAC_CDO,"Assembleur_P_PolyMAC_CDO",Assembleur_base);
35
36Sortie& Assembleur_P_PolyMAC_CDO::printOn(Sortie& s) const { return s << que_suis_je() << " " << le_nom(); }
37
39
41{
42 DoubleVect rien;
43 return assembler_mat(la_matrice, rien, 1, 1);
44}
45
47{
48 abort();
49 return 0;
50}
51
52int Assembleur_P_PolyMAC_CDO::assembler_mat(Matrice& la_matrice, const DoubleVect& diag, int incr_pression, int resoudre_en_u)
53{
55 set_resoudre_en_u(resoudre_en_u);
56 Cerr << "Assemblage de la matrice de pression ... ";
57 statistics().begin_count(STD_COUNTERS::matrix_assembly,statistics().get_last_opened_counter_level()+1);
58 la_matrice.typer("Matrice_Morse");
59 Matrice_Morse& mat = ref_cast(Matrice_Morse, la_matrice.valeur());
60
61 const Domaine_PolyMAC_CDO& domaine = ref_cast(Domaine_PolyMAC_CDO, le_dom_PolyMAC_CDO.valeur());
62 const IntTab& e_f = domaine.elem_faces(), &f_e = domaine.face_voisins();
63 const DoubleVect& fs = domaine.face_surfaces(), &pf = mon_equation->milieu().porosite_face(), &pe = mon_equation->milieu().porosite_elem(), &ve = domaine.volumes();
64 const Champ_Face_PolyMAC_CDO& ch = ref_cast(Champ_Face_PolyMAC_CDO, mon_equation->inconnue());
65 int i, j, k, e, f, fb, n_f, ne = domaine.nb_elem(), ne_tot = domaine.nb_elem_tot(), nf = domaine.nb_faces(), nf_tot = domaine.nb_faces_tot(), na_tot =
66 dimension < 3 ? domaine.domaine().nb_som_tot() : domaine.domaine().nb_aretes_tot(), infoo=-1;
67 domaine.init_m2(), ch.fcl();
68
69 DoubleTrav W(e_f.dimension(1), e_f.dimension(1)), W0(e_f.dimension(1), e_f.dimension(1));
70
71
72 //en l'absence de CLs en pression, on ajoute P(0) = 0 sur le process 0
73 has_P_ref = 0;
74 for (int n_bord = 0; n_bord < le_dom_PolyMAC_CDO->nb_front_Cl(); n_bord++)
75 if (sub_type(Neumann_sortie_libre, le_dom_Cl_PolyMAC_CDO->les_conditions_limites(n_bord).valeur()))
76 has_P_ref = 1;
77
78 /* 1. stencils de la matrice en pression et de rec : seulement au premier passage */
79 if (!stencil_done)
80 {
81 Stencil stencil_M(0, 2), stencil_R(0, 2);
82
83 for (e = 0; e < ne_tot; e++)
84 {
85 for (i = 0, j = domaine.m2d(e), n_f = domaine.m2d(e + 1) - domaine.m2d(e); i < n_f; i++, j++)
86 {
87 for (k = domaine.w2i(j), f = e_f(e, i); f < nf && k < domaine.w2i(j + 1); k++)
88 {
89 fb = e_f(e, domaine.w2j(k));
90 stencil_M.append_line(ne_tot + f, ne_tot + fb);
91 if (e == f_e(f, 0))
92 stencil_R.append_line(f, ne_tot + fb);
93 }
94 if (ch.fcl()(f, 0) != 1 && e < ne)
95 stencil_M.append_line(e, ne_tot + f);
96 if (ch.fcl()(f, 0) != 1 && f < nf)
97 stencil_M.append_line(ne_tot + f, e);
98 if (e == f_e(f, 0) && f < nf)
99 stencil_R.append_line(f, e);
100 }
101 if (e < ne)
102 stencil_M.append_line(e, e);
103 // if (!has_P_ref && !Process::me() && e < ne) stencil_M.append_line(0, e);
104 }
105
106 tableau_trier_retirer_doublons(stencil_M), tableau_trier_retirer_doublons(stencil_R);
107 Matrix_tools::allocate_morse_matrix(ne_tot + nf_tot, ne_tot + nf_tot, stencil_M, mat);
108 Matrix_tools::allocate_morse_matrix(nf_tot + na_tot, ne_tot + nf_tot, stencil_R, rec);
109 tab1.ref_array(mat.get_set_tab1()), tab2.ref_array(mat.get_set_tab2());
110 stencil_done = 1;
111 }
112 else //sinon, on recycle
113 {
114 mat.get_set_tab1().ref_array(tab1);
115 mat.get_set_tab2().ref_array(tab2);
116 mat.get_set_coeff().resize(tab2.size_array());
117 mat.set_nb_columns(ne_tot + nf_tot);
118 rec.get_set_coeff() = 0;
119 }
120
121 /* 2. remplissage des coefficients */
122 for (e = 0; e < ne_tot; e++)
123 {
124 n_f = domaine.m2d(e + 1) - domaine.m2d(e), W0.resize(n_f, n_f), W.resize(n_f, n_f);
125 for (i = 0, j = domaine.m2d(e), W0 = 0; i < n_f; i++, j++)
126 for (k = domaine.w2i(j); k < domaine.w2i(j + 1); k++)
127 W0(i, domaine.w2j(k)) = domaine.w2c(k);
128 if (!diag.size())
129 W = W0; //pas de correction diagonale -> on prend W telle quelle
130 else //correction diagonale -> on re-inverse m2 + diag
131 {
132 //matrice m2 + correction diagonale
133 for (i = 0, j = domaine.m2d(e), W = 0; i < n_f; i++, j++)
134 for (k = domaine.m2i(j); k < domaine.m2i(j + 1); k++)
135 W(i, domaine.m2j(k)) = domaine.m2c(k);
136 for (i = 0; i < n_f; i++)
137 f = e_f(e, i), W(i, i) += diag(f) * domaine.volumes_entrelaces_dir()(f, e != f_e(f, 0)) / domaine.volumes_entrelaces(f) / ve(e);
138 //inversion par Cholesky (Lapack) + annulation des petits coeffs + remplissage a la main de la partir triangulaire inf
139 char uplo = 'U';
140 F77NAME(dpotrf)(&uplo, &n_f, W.addr(), &n_f, &infoo);
141 F77NAME(dpotri)(&uplo, &n_f, W.addr(), &n_f, &infoo);
142 for (i = 0; i < n_f; i++)
143 for (j = i + 1; j < n_f; j++)
144 W(i, j) = W(j, i);
145 for (i = 0; i < n_f; i++)
146 for (j = 0; j < n_f; j++)
147 if (W0(i, j) == 0)
148 W(i, j) = 0;
149 }
150
151 //remplissage de la matrice en (dPe, dPf)
152 //sur les CLs de Neumann, on remplace l'equation sur dPf par dPf = 0 et on retire dPf des autres equations (pour symetrie)
153 double mee, mef, mff, rfe, rff; //a ajouter a m[e][e], m[e][f] / m[f][e], m[f][f'], r[f][e], r[f][f']
154 for (i = 0, mee = 0; i < n_f; mee += mef, i++)
155 {
156 for (f = e_f(e, i), mef = 0, rfe = 0, j = 0; f < nf && j < n_f; mef += mff, rfe += rff, j++, mff = 0, rff = 0)
157 {
158 fb = e_f(e, j), mff = fs(f) * fs(fb) * pe(e) * W(i, j) / ve(e), rff = e == f_e(f, 0) ? fs(fb) * pe(e) * W(i, j) / (ve(e) * pf(f)) : 0;
159 if (mff && ch.fcl()(f, 0) != 1 && ch.fcl()(fb, 0) != 1)
160 mat(ne_tot + f, ne_tot + fb) += mff;
161 else if (ch.fcl()(f, 0) == 1 && f == fb)
162 mat(ne_tot + f, ne_tot + fb) += 1;
163 if (rff)
164 rec(f, ne_tot + fb) += rff;
165 }
166 if (ch.fcl()(f, 0) != 1 && e < ne)
167 mat(e, ne_tot + f) -= mef;
168 if (ch.fcl()(f, 0) != 1 && f < nf)
169 mat(ne_tot + f, e) -= mef;
170 if (e == f_e(f, 0) && f < nf)
171 rec(f, e) -= rfe;
172 }
173 if (e < ne)
174 mat(e, e) += mee;
175 }
176
177 if (!has_P_ref && !Process::me())
178 mat(0, 0) *= 2;
179 // {
180 // double coeff = mat(0, 0) / ne;
181 // for (e = 0; e < ne; e++) mat(0, e) += coeff;
182 // }
183 Cerr << statistics().get_time_since_last_open(STD_COUNTERS::matrix_assembly) << " s" << finl;
184 statistics().end_count(STD_COUNTERS::matrix_assembly);
185 return 1;
186}
187
188/*! @brief Assemble la matrice de pression pour un fluide quasi compressible laplacein(P) est remplace par div(grad(P)/rho).
189 *
190 * @param (DoubleTab& tab_rho) mass volumique Valeurs par dPolyMAC_CDOaut:
191 * @return (int) renvoie toujours 1
192 * @throws PolyMAC_CDOfets de bord:
193 */
194int Assembleur_P_PolyMAC_CDO::assembler_QC(const DoubleTab& tab_rho, Matrice& matrice)
195{
196 Cerr << "Assemblage de la matrice de pression pour Quasi Compressible en cours..." << finl;
197 assembler(matrice);
200 abort();
201 Matrice_Bloc& matrice_bloc = ref_cast(Matrice_Bloc, matrice.valeur());
202 Matrice_Morse_Sym& la_matrice = ref_cast(Matrice_Morse_Sym, matrice_bloc.get_bloc(0, 0).valeur());
203 if ((la_matrice.get_est_definie() != 1) && (1))
204 {
205 Cerr << "Pas de pression imposee --> P(0)=0" << finl;
206 if (je_suis_maitre())
207 la_matrice(0, 0) *= 2;
208 la_matrice.set_est_definie(1);
209 }
210
211 Cerr << "Fin de l'assemblage de la matrice de pression" << finl;
212 return 1;
213}
214
216{
217 Debog::verifier("secmem dans modifier secmem", secmem);
218
219 const Domaine_PolyMAC_CDO& le_dom = le_dom_PolyMAC_CDO.valeur();
220 const Domaine_Cl_PolyMAC_family& le_dom_cl = le_dom_Cl_PolyMAC_CDO.valeur();
221 int nb_cond_lim = le_dom_cl.nb_cond_lim();
222 const IntTab& face_voisins = le_dom.face_voisins();
223
224 // Modification du second membre :
225 int i;
226 for (i = 0; i < nb_cond_lim; i++)
227 {
228 const Cond_lim_base& la_cl_base = le_dom_cl.les_conditions_limites(i).valeur();
229 const Front_VF& la_front_dis = ref_cast(Front_VF, la_cl_base.frontiere_dis());
230 const Champ_front_base& champ_front = la_cl_base.champ_front();
231 int ndeb = la_front_dis.num_premiere_face();
232 int nfin = ndeb + la_front_dis.nb_faces();
233
234 // GF on est passe en increment de pression
235 if ((sub_type(Neumann_sortie_libre, la_cl_base)) && (!get_resoudre_increment_pression()))
236 {
237 double Pimp, coPolyMAC_CDO;
238 const Neumann_sortie_libre& la_cl_Neumann = ref_cast(Neumann_sortie_libre, la_cl_base);
239 // const Front_VF& la_front_dis = ref_cast(Front_VF,la_cl_base.frontiere_dis());
240 //int ndeb = la_front_dis.num_premiere_face();
241 //int nfin = ndeb + la_front_dis.nb_faces();
242 for (int num_face = ndeb; num_face < nfin; num_face++)
243 {
244 Pimp = la_cl_Neumann.flux_impose(num_face - ndeb);
245 coPolyMAC_CDO = les_coeff_pression[num_face] * Pimp;
246 secmem[face_voisins(num_face, 0)] += coPolyMAC_CDO;
247 }
248 }
249 else if (sub_type(Dirichlet, la_cl_base) && champ_front.instationnaire() && get_resoudre_en_u() )
250 {
251 const DoubleTab& Gpt = champ_front.derivee_en_temps();
252 bool ch_unif = (Gpt.nb_dim() == 1);
253 for (int num_face = ndeb; num_face < nfin; num_face++)
254 {
255 double Stt = 0.;
256 for (int k = 0; k < dimension; k++)
257 {
258 double Gpoint = ch_unif ? Gpt(k) : Gpt(num_face - ndeb, k);
259 Stt -= Gpoint * le_dom.face_normales(num_face, k);
260 }
261 secmem(face_voisins(num_face, 0)) += Stt;
262 }
263 }
264 }
265
266 secmem.echange_espace_virtuel();
267 Debog::verifier("secmem dans modifier secmem fin", secmem);
268 return 1;
269}
270
272{
273 Debog::verifier("pression dans modifier solution in", pression);
274 //on ne considere pas les pressions aux faces dans le min (solveur_U_P ne les met pas a jour)
275 DoubleTab_parts ppart(pression);
276 if (!has_P_ref) pression -= mp_min_vect(ppart[0]);
277 return 1;
278}
279
281{
282 return le_dom_PolyMAC_CDO.valeur();
283}
284
286{
287 return le_dom_Cl_PolyMAC_CDO.valeur();
288}
289
291{
292 le_dom_PolyMAC_CDO = ref_cast(Domaine_PolyMAC_CDO, le_dom_dis);
293}
294
296{
297 le_dom_Cl_PolyMAC_CDO = ref_cast(Domaine_Cl_PolyMAC_family, le_dom_Cl_dis);
298}
299
301{
302 mon_equation = Eqn;
303 stencil_done = 0;
304}
int assembler_QC(const DoubleTab &, Matrice &) override
Assemble la matrice de pression pour un fluide quasi compressible laplacein(P) est remplace par div(g...
int assembler_rho_variable(Matrice &, const Champ_Don_base &rho) override
Assemblage de la matrice div( porosite/rho * grad P ) Le type du champ "rho" a fournir depend de la d...
void completer(const Equation_base &) override
int modifier_secmem(DoubleTab &) override
const Domaine_dis_base & domaine_dis_base() const override
int assembler_mat(Matrice &, const DoubleVect &, int incr_pression, int resoudre_en_u) override
const Domaine_Cl_dis_base & domaine_Cl_dis_base() const override
void associer_domaine_dis_base(const Domaine_dis_base &) override
void associer_domaine_cl_dis_base(const Domaine_Cl_dis_base &) override
int modifier_solution(DoubleTab &) override
int assembler(Matrice &) override
int get_resoudre_en_u() const
Renvoie la valeur du drapeau resoudre_en_u_ (0 ou 1) Renvoie -1 si le drapeau n'a pas ete initialise.
int set_resoudre_en_u(int flag)
Definit la valeur du drapeau resoudre_en_u__.
int get_resoudre_increment_pression() const
Renvoie la valeur du drapeau resoudre_increment_pression_ (0 ou 1) Renvoie -1 si le drapeau n'a pas e...
int set_resoudre_increment_pression(int flag)
Definit la valeur du drapeau resoudre_increment_pression_.
classe Champ_Don_base classe de base des Champs donnes (non calcules)
const IntTab & fcl() const
classe Champ_front_base Classe de base pour la hierarchie des champs aux frontieres.
virtual const DoubleTab & derivee_en_temps() const
virtual bool instationnaire() const
classe Cond_lim_base Classe de base pour la hierarchie des classes qui representent les differentes c...
virtual Frontiere_dis_base & frontiere_dis()
Renvoie la frontiere discretisee a laquelle les conditions aux limites s'appliquent.
Champ_front_base & champ_front()
static void verifier(const char *const msg, double)
Definition Debog.cpp:21
classe Dirichlet Cette classe est la classe de base de la hierarchie des conditions aux limites de ty...
Definition Dirichlet.h:31
classe Domaine_Cl_dis_base Les objets Domaine_Cl_dis_base representent les conditions aux limites
int nb_cond_lim() const
Renvoie le nombre de conditions aux limites.
const Cond_lim & les_conditions_limites(int) const
Renvoie la i-ieme condition aux limites.
virtual double face_normales(int face, int comp) const
Definition Domaine_VF.h:47
int face_voisins(int num_face, int i) const
renvoie l'element voisin de numface dans la direction i.
Definition Domaine_VF.h:418
classe Domaine_dis_base Cette classe est la base de la hierarchie des domaines discretisees.
Class defining operators and methods for all reading operation in an input flow (file,...
Definition Entree.h:42
classe Equation_base Le role d'une equation est le calcul d'un ou plusieurs champs....
class Front_VF
Definition Front_VF.h:36
int nb_faces() const
Definition Front_VF.h:53
int num_premiere_face() const
Definition Front_VF.h:63
virtual const Matrice & get_bloc(int i, int j) const
Classe Matrice_Morse_Sym Represente une matrice M (creuse) symetrique stockee au format Morse.
Classe Matrice_Morse Represente une matrice M (creuse), non necessairement carree.
auto & get_set_tab2()
void set_nb_columns(const int)
auto & get_set_coeff()
auto & get_set_tab1()
void set_est_definie(int)
int get_est_definie() const
Classe Matrice Classe generique de la hierarchie des matrices.
Definition Matrice.h:34
static void allocate_morse_matrix(const int nb_lines, const int nb_columns, const Stencil &stencil, Matrice_Morse &matrix, const bool &attach_stencil_to_matrix=false)
classe Neumann_sortie_libre Cette classe represente une frontiere ouverte sans vitesse imposee
virtual double flux_impose(int i) const
Renvoie la valeur du flux impose sur la i-eme composante du champ representant le flux a la frontiere...
Definition Neumann.cpp:35
static int dimension
Definition Objet_U.h:99
const Nom & que_suis_je() const
renvoie la chaine identifiant la classe.
Definition Objet_U.cpp:104
virtual Entree & readOn(Entree &)
Lecture d'un Objet_U sur un flot d'entree Methode a surcharger.
Definition Objet_U.cpp:293
virtual const Nom & le_nom() const
Donne le nom de l'Objet_U Methode a surcharger : renvoie "neant" dans cette implementation.
Definition Objet_U.cpp:319
virtual Sortie & printOn(Sortie &) const
Ecriture de l'objet sur un flot de sortie Methode a surcharger.
Definition Objet_U.cpp:282
static void abort()
Routine de sortie de Trio-U sur une erreur abort().
Definition Process.cpp:570
static int me()
renvoie mon rang dans le groupe de communication courant.
Definition Process.cpp:125
static int je_suis_maitre()
renvoie 1 si on est sur le processeur maitre du groupe courant (c'est a dire me() == 0),...
Definition Process.cpp:86
Classe de base des flux de sortie.
Definition Sortie.h:52
int nb_dim() const
Definition TRUSTTab.h:199
void resize(_SIZE_ n, RESIZE_OPTIONS opt=RESIZE_OPTIONS::COPY_INIT)
Definition TRUSTTab.tpp:469
void append_line(_TYPE_)
Definition TRUSTTab.tpp:213
_SIZE_ dimension(int d) const
Definition TRUSTTab.tpp:133
_SIZE_ size() const
Definition TRUSTVect.tpp:45
virtual void echange_espace_virtuel(IsExchangeBlocking exchange_type=IsExchangeBlocking::DefaultBlocking, const std::string kernel_name="noname")