src/solidModels/constitutiveModel/cohesiveLaws/linearCohesiveLaw/linearCohesiveLaw.H

   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 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of foam-extend.
  10
  11     foam-extend is free software: you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
  13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
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  15
  16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
  17     WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  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 Class
  25     linearCohesiveLaw
  26
  27 Description
  28     Linear shaped cohesive law
  29     The stress descreases linearly with displacement (for pure mode I/II).
  30
  31 SourceFiles
  32     linearCohesiveLaw.C
  33
  34 Author
  35     Philip Cardiff UCD
  36
  37 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  38
  39 #ifndef linearCohesiveLaw_H
  40 #define linearCohesiveLaw_H
  41
  42 #include "cohesiveLaw.H"
  43 #include "volFields.H"
  44 #include "surfaceFields.H"
  45 #include "PtrDictionary.H"
  46
  47 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  48
  49 namespace Foam
  50 {
  51
  52 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  53                          Class linearCohesiveLaw Declaration
  54 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  55
  56 class linearCohesiveLaw
  57 :
  58     public cohesiveLaw
  59 {
  60
  61   private:
  62
  63     // Private data
  64
  65         //- Criticial fracture energy mode I
  66         dimensionedScalar GIc_;
  67
  68         //- Critical fracture energy mode II
  69         dimensionedScalar GIIc_;
  70
  71         //- Maximum opening cohesive strength
  72         dimensionedScalar sigmaMax_;
  73
  74         //- Maximum shearing cohesive strength
  75         dimensionedScalar tauMax_;
  76
  77
  78     // Private Member Functions
  79
  80         //- Disallow default bitwise copy construct
  81         linearCohesiveLaw(const linearCohesiveLaw&);
  82
  83         //- Disallow default bitwise assignment
  84         void operator=(const linearCohesiveLaw&);
  85
  86 public:
  87
  88     //- Runtime type information
  89     TypeName("linear");
  90
  91     // Static data members
  92
  93
  94     // Constructors
  95
  96         //- Construct from dictionary
  97         linearCohesiveLaw
  98         (
  99             const word& name,
 100             const volSymmTensorField& sigma,
 101             const dictionary& dict
 102         );
 103
 104
 105     // Destructor
 106
 107         virtual ~linearCohesiveLaw();
 108
 109
 110     // Member Functions
 111
 112         //- return materials;
 113     virtual tmp<volScalarField> materials() const;
 114
 115         //- Return opening cohesive strength - surface field
 116         virtual scalar sigmaMaxValue() const
 117         {
 118       return sigmaMax_.value();
 119     };
 120         virtual tmp<surfaceScalarField> sigmaMax() const;
 121
 122         //- Return shearing cohesive strength - surface field
 123         virtual scalar tauMaxValue() const
 124         {
 125       return tauMax_.value();
 126     };
 127         virtual tmp<surfaceScalarField> tauMax() const;
 128
 129         //-  Return Mode I fracture energy
 130         virtual scalar GIcValue() const
 131         {
 132       return GIc_.value();
 133     };
 134         virtual tmp<surfaceScalarField> GIc() const;
 135
 136         //-  Return Mode II fracture energy
 137         virtual scalar GIIcValue() const
 138         {
 139       return GIIc_.value();
 140     };
 141         virtual tmp<surfaceScalarField> GIIc() const;
 142
 143         //- Return normal traction (during damage) given current deltas
 144         //virtual scalar normalTraction(scalar deltaN, scalar deltaS) const;
 145
 146         //- Return shear traction (during damage) given current deltas
 147         //virtual scalar shearTraction(scalar deltaN, scalar deltaS) const;
 148
 149         //- Return tractions during damage given current deltas and Gs
 150         virtual void damageTractions
 151     (
 152      scalar& tN, // current normal traction
 153      scalar& tS, // current shear traction
 154      const scalar deltaN, // current deltaN
 155      const scalar deltaS, // current deltaS
 156      const scalar GI, // current dissipated GI
 157      const scalar GII, // current dissipated GII
 158      const label faceID, // needed for multi-mat
 159      const scalarField& globalPatchMaterials
 160      ) const;
 161
 162     //- Calculate tractions
 163     virtual tmp<surfaceVectorField> interfaceTraction
 164     (
 165      surfaceVectorField n,
 166      volVectorField U,
 167      volTensorField gradU,
 168      volScalarField mu,
 169      volScalarField lambda
 170      ) const;
 171
 172         //- Correct the rheological model
 173         virtual void correct()
 174         {}
 175 };
 176
 177
 178 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 179
 180 } // End namespace Foam
 181
 182 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 183
 184 #endif
 185
 186 // ************************************************************************* //