src/dynamicMesh/meshMotion/solidBodyMotion/SKA/SKA.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | foam-extend: Open Source CFD
   4    \\    /   O peration     | Version:     3.2
   5     \\  /    A nd           | Web:         http://www.foam-extend.org
   6      \\/     M anipulation  | For copyright notice see file Copyright
   7 -------------------------------------------------------------------------------
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  16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
  17     WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  19     General Public License for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with foam-extend.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "SKA.H"
  27 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  28 #include "Tuple2.H"
  29 #include "IFstream.H"
  30 #include "interpolateXY.H"
  31 #include "mathematicalConstants.H"
  32
  33 using namespace Foam::mathematicalConstant;
  34
  35 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  36
  37 namespace Foam
  38 {
  39 namespace solidBodyMotionFunctions
  40 {
  41     defineTypeNameAndDebug(SKA, 0);
  42     addToRunTimeSelectionTable(solidBodyMotionFunction, SKA, dictionary);
  43 };
  44 };
  45
  46
  47 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  48
  49 Foam::septernion
  50 Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::calcTransformation(const scalar t) const
  51 {
  52     if (t < times_[0])
  53     {
  54         FatalErrorIn
  55         (
  56             "solidBodyMotionFunctions::SKA::transformation()"
  57         )   << "current time (" << t
  58             << ") is less than the minimum in the data table ("
  59             << times_[0] << ')'
  60             << exit(FatalError);
  61     }
  62
  63     if (t > times_[times_.size()-1])
  64     {
  65         FatalErrorIn
  66         (
  67             "solidBodyMotionFunctions::SKA::transformation()"
  68         )   << "current time (" << t
  69             << ") is greater than the maximum in the data table ("
  70             << times_[times_.size()-1] << ')'
  71             << exit(FatalError);
  72     }
  73
  74     translationRotationVectors TRV = interpolateXY
  75     (
  76         t,
  77         times_,
  78         values_
  79     );
  80
  81     // Convert the rotational motion from deg to rad
  82     TRV[1] *= pi/180.0;
  83
  84     quaternion R(TRV[1].x(), TRV[1].y(), TRV[1].z());
  85     septernion TR(septernion(CofG_ + TRV[0])*R*septernion(-CofG_));
  86
  87     return TR;
  88 }
  89
  90
  91 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  92
  93 Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::SKA
  94 (
  95     const dictionary& SBMFCoeffs,
  96     const Time& runTime
  97 )
  98 :
  99     solidBodyMotionFunction(SBMFCoeffs, runTime)
 100 {
 101     read(SBMFCoeffs);
 102 }
 103
 104
 105 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructors * * * * * * * * * * * * * * * //
 106
 107 Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::~SKA()
 108 {}
 109
 110
 111 // * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * * //
 112
 113 Foam::septernion Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::transformation() const
 114 {
 115     scalar t = time_.value();
 116
 117     septernion TR = calcTransformation(t);
 118
 119     Info<< "solidBodyMotionFunctions::SKA::transformation(): "
 120         << "Time = " << t << " transformation: " << TR << endl;
 121
 122     return TR;
 123 }
 124
 125
 126 Foam::septernion Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::velocity() const
 127 {
 128     // Velocity is calculated as a difference
 129     scalar t = time_.value();
 130     scalar dt = time_.deltaT().value();
 131
 132     const septernion velocity
 133     (
 134         (calcTransformation(t).t() - calcTransformation(t - dt).t())/dt,
 135         (calcTransformation(t).r()/calcTransformation(t - dt).r())/dt
 136     );
 137
 138     return velocity;
 139 }
 140
 141
 142 bool Foam::solidBodyMotionFunctions::SKA::read(const dictionary& SBMFCoeffs)
 143 {
 144     solidBodyMotionFunction::read(SBMFCoeffs);
 145
 146     // If the timeDataFileName has changed read the file
 147
 148     fileName newTimeDataFileName(SBMFCoeffs_.lookup("timeDataFileName"));
 149
 150     if (newTimeDataFileName != timeDataFileName_)
 151     {
 152         timeDataFileName_ = newTimeDataFileName;
 153
 154         IFstream dataStream(timeDataFileName_);
 155
 156         if (dataStream.good())
 157         {
 158             List<Tuple2<scalar, translationRotationVectors> > timeValues
 159             (
 160                 dataStream
 161             );
 162
 163             times_.setSize(timeValues.size());
 164             values_.setSize(timeValues.size());
 165
 166             forAll(timeValues, i)
 167             {
 168                 times_[i] = timeValues[i].first();
 169                 values_[i] = timeValues[i].second();
 170             }
 171         }
 172         else
 173         {
 174             FatalErrorIn
 175             (
 176                 "solidBodyMotionFunctions::SKA::read(const dictionary&)"
 177             )   << "Cannot open time data file " << timeDataFileName_
 178                 << exit(FatalError);
 179         }
 180     }
 181
 182     SBMFCoeffs_.lookup("CofG") >> CofG_;
 183
 184     return true;
 185 }
 186
 187
 188 // ************************************************************************* //