Structure for 3D Cartesian Grid created.
Unification of boundary conditions into one file. Some changes to input file for reference cases. This should have been done in another branch but I wanto to commit to save progress and I don't want to deal with tswitching branches right now, I'm very busy watching Futurama.
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eb6b045734
commit
ac2965621a
29 changed files with 1549 additions and 40455 deletions
470
src/modules/mesh/3DCart/moduleMesh3DCartRead.f90
Normal file
470
src/modules/mesh/3DCart/moduleMesh3DCartRead.f90
Normal file
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|
@ -0,0 +1,470 @@
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|||
MODULE moduleMesh3DCartRead
|
||||
USE moduleMesh
|
||||
USE moduleMesh3DCart
|
||||
|
||||
TYPE, EXTENDS(meshGeneric):: mesh3DCartGeneric
|
||||
CONTAINS
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||||
PROCEDURE, PASS:: init => init3DCartMesh
|
||||
PROCEDURE, PASS:: readMesh => readMesh3DCartGmsh
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||||
|
||||
END TYPE
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||||
|
||||
INTERFACE connect
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||||
MODULE PROCEDURE connectedVolVol, connectedVolEdge
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||||
|
||||
END INTERFACE connect
|
||||
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||||
CONTAINS
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||||
!Init mesh
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||||
SUBROUTINE init3DCartMesh(self, meshFormat)
|
||||
USE moduleMesh
|
||||
USE moduleErrors
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||||
IMPLICIT NONE
|
||||
|
||||
CLASS(mesh3DCartGeneric), INTENT(out):: self
|
||||
CHARACTER(:), ALLOCATABLE, INTENT(in):: meshFormat
|
||||
|
||||
SELECT CASE(meshFormat)
|
||||
CASE ("gmsh")
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||||
self%printOutput => printOutputGmsh
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||||
self%printColl => printCollGmsh
|
||||
self%printEM => printEMGmsh
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||||
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||||
CASE DEFAULT
|
||||
CALL criticalError("Mesh type " // meshFormat // " not supported.", "init3DCartMesh")
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||||
|
||||
END SELECT
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||||
|
||||
END SUBROUTINE init3DCartMesh
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||||
|
||||
!Read mesh from gmsh file
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||||
SUBROUTINE readMesh3DCartGmsh(self, filename)
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||||
USE moduleBoundary
|
||||
IMPLICIT NONE
|
||||
|
||||
CLASS(mesh3DCartGeneric), INTENT(inout):: self
|
||||
CHARACTER(:), ALLOCATABLE, INTENT(in):: filename
|
||||
REAL(8):: x, y, z
|
||||
INTEGER:: p(1:4)
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||||
INTEGER:: e = 0, et = 0, n = 0, eTemp = 0, elemType = 0, bt = 0
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||||
INTEGER:: totalNumElem
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||||
INTEGER:: boundaryType
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||||
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||||
!Read mesh
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||||
OPEN(10, FILE=TRIM(filename))
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||||
!Skip header
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||||
READ(10, *)
|
||||
READ(10, *)
|
||||
READ(10, *)
|
||||
READ(10, *)
|
||||
!Read number of nodes
|
||||
READ(10, *) self%numNodes
|
||||
!Allocate required matrices and vectors
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||||
ALLOCATE(self%nodes(1:self%numNodes))
|
||||
ALLOCATE(self%K(1:self%numNodes, 1:self%numNodes))
|
||||
ALLOCATE(self%IPIV(1:self%numNodes, 1:self%numNodes))
|
||||
self%K = 0.D0
|
||||
self%IPIV = 0
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||||
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||||
!Read node cartesian coordinates (x = x, y = y, z = z)
|
||||
DO e = 1, self%numNodes
|
||||
READ(10, *) n, x, y, z
|
||||
ALLOCATE(meshNode3Dcart::self%nodes(n)%obj)
|
||||
CALL self%nodes(n)%obj%init(n, (/x, y, z /))
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Skip comments
|
||||
READ(10, *)
|
||||
READ(10, *)
|
||||
|
||||
!Reads total number of elements
|
||||
READ(10, *) totalNumElem
|
||||
!conts edges and volume elements
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||||
self%numEdges = 0
|
||||
DO e = 1, totalNumElem
|
||||
READ(10, *) eTemp, elemType
|
||||
IF (elemType == 2) THEN
|
||||
self%numEdges = e
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Substract the number of edges to the total number of elements to obtain the number
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||||
!of volume elements
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||||
self%numVols = totalNumElem - self%numEdges
|
||||
|
||||
!Allocate required arrays
|
||||
ALLOCATE(self%edges(1:self%numEdges))
|
||||
ALLOCATE(self%vols(1:self%numVols))
|
||||
|
||||
!Go back to the beggining to read each specific element
|
||||
DO e = 1, totalNumElem
|
||||
BACKSPACE(10)
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Reads surfaces
|
||||
DO e = 1, self%numEdges
|
||||
READ(10, *) n, elemType
|
||||
BACKSPACE(10)
|
||||
|
||||
SELECT CASE(elemType)
|
||||
CASE(2)
|
||||
!Triangular surface
|
||||
READ(10, *) n, elemType, eTemp, boundaryType, eTemp, p(1:3)
|
||||
bt = getBoundaryID(boundaryType)
|
||||
|
||||
ALLOCATE(meshEdge3DCartTria:: self%edges(e)%obj)
|
||||
|
||||
CALL self%edges(e)%obj%init(n, p(1:3), bt, boundaryType)
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Read and initialize volumes
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||||
DO e = 1, self%numVols
|
||||
READ(10, *) n, elemType
|
||||
BACKSPACE(10)
|
||||
|
||||
SELECT CASE(elemType)
|
||||
CASE(4)
|
||||
!Tetrahedron element
|
||||
READ(10, *) n, elemType, eTemp, eTemp, eTemp, p(1:4)
|
||||
ALLOCATE(meshVol3DCartTetra:: self%vols(e)%obj)
|
||||
CALL self%vols(e)%obj%init(n - self%numEdges, p(1:4))
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
CLOSE(10)
|
||||
|
||||
!Build connectivy between elements
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||||
DO e = 1, self%numVols
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||||
!Connectivity between volumes
|
||||
DO et = 1, self%numVols
|
||||
IF (e /= et) THEN
|
||||
CALL connected(self%vols(e)%obj, self%vols(et)%obj)
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Connectivity between vols and surfaces
|
||||
DO et = 1, self%numEdges
|
||||
CALL connected(self%vols(e)%obj, self%edges(et)%obj)
|
||||
|
||||
END DO
|
||||
|
||||
!Constructs the global K matrix
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||||
CALL constructGlobalK(self%K, self%vols(e)%obj)
|
||||
|
||||
END DO
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||||
|
||||
END SUBROUTINE readMesh3DCartGmsh
|
||||
|
||||
!Selects type of elements to build connection
|
||||
SUBROUTINE connectedVolVol(elemA, elemB)
|
||||
IMPLICIT NONE
|
||||
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||||
CLASS(meshVol), INTENT(inout):: elemA
|
||||
CLASS(meshVol), INTENT(inout):: elemB
|
||||
|
||||
SELECT TYPE(elemA)
|
||||
TYPE IS(meshVol3DCartTetra)
|
||||
!Element A is a tetrahedron
|
||||
SELECT TYPE(elemB)
|
||||
TYPE IS(meshVol3DCartTetra)
|
||||
!Element B is a tetrahedron
|
||||
CALL connectedTetraTetra(elemA, elemB)
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END SUBROUTINE connectedVolVol
|
||||
|
||||
|
||||
SUBROUTINE connectedVolEdge(elemA, elemB)
|
||||
IMPLICIT NONE
|
||||
|
||||
CLASS(meshVol), INTENT(inout):: elemA
|
||||
CLASS(meshEdge), INTENT(inout):: elemB
|
||||
|
||||
SELECT TYPE(elemB)
|
||||
CLASS IS(meshEdge3DCartTria)
|
||||
SELECT TYPE(elemA)
|
||||
TYPE IS(meshVol3DCartTetra)
|
||||
!Element A is a tetrahedron
|
||||
CALL connectedTetraEdge(elemA, elemB)
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END SELECT
|
||||
|
||||
END SUBROUTINE connectedVolEdge
|
||||
|
||||
SUBROUTINE connectedTetraTetra(elemA, elemB)
|
||||
IMPLICIT NONE
|
||||
|
||||
CLASS(meshVol3DCartTetra), INTENT(inout), TARGET:: elemA
|
||||
CLASS(meshVol3DCartTetra), INTENT(inout), TARGET:: elemB
|
||||
|
||||
!TODO: Try to find a much clear way to do this
|
||||
|
||||
!Check surface 1
|
||||
IF (.NOT. ASSOCIATED(elemA%e1)) THEN
|
||||
IF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e1 => elemB
|
||||
elemB%e1 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e1 => elemB
|
||||
elemB%e2 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e1 => elemB
|
||||
elemB%e3 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e1 => elemB
|
||||
elemB%e4 => elemA
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
!Check surface 2
|
||||
IF (.NOT. ASSOCIATED(elemA%e2)) THEN
|
||||
IF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e2 => elemB
|
||||
elemB%e1 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e2 => elemB
|
||||
elemB%e2 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e2 => elemB
|
||||
elemB%e3 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e2 => elemB
|
||||
elemB%e4 => elemA
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
!Check surface 3
|
||||
IF (.NOT. ASSOCIATED(elemA%e3)) THEN
|
||||
IF ((elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e3 => elemB
|
||||
elemB%e1 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e3 => elemB
|
||||
elemB%e2 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e3 => elemB
|
||||
elemB%e3 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n2%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n2%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e3 => elemB
|
||||
elemB%e4 => elemA
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
!Check surface 4
|
||||
IF (.NOT. ASSOCIATED(elemA%e3)) THEN
|
||||
IF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e4 => elemB
|
||||
elemB%e1 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e4 => elemB
|
||||
elemB%e2 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n2%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n2%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e4 => elemB
|
||||
elemB%e3 => elemA
|
||||
|
||||
ELSEIF ((elemA%n1%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n4%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n1%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n3%n) .OR. &
|
||||
(elemA%n1%n == elemB%n3%n .AND. &
|
||||
elemA%n3%n == elemB%n4%n .AND. &
|
||||
elemA%n4%n == elemB%n1%n)) THEN
|
||||
|
||||
elemA%e4 => elemB
|
||||
elemB%e4 => elemA
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END IF
|
||||
|
||||
END SUBROUTINE connectedTetraTetra
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||||
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||||
SUBROUTINE connectedTetraEdge(elemA, elemB)
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||||
IMPLICIT NONE
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||||
|
||||
CLASS(meshVol3DCartTetra), INTENT(inout), TARGET:: elemA
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||||
CLASS(meshEdge3DCartTria), INTENT(inout), TARGET:: elemB
|
||||
|
||||
END SUBROUTINE connectedTetraEdge
|
||||
|
||||
SUBROUTINE constructGlobalK(K, elem)
|
||||
IMPLICIT NONE
|
||||
|
||||
REAL(8), INTENT(inout):: K(1:, 1:)
|
||||
CLASS(meshVol), INTENT(in):: elem
|
||||
REAL(8), ALLOCATABLE:: localK(:,:)
|
||||
INTEGER:: nNodes, i, j
|
||||
INTEGER, ALLOCATABLE:: n(:)
|
||||
|
||||
END SUBROUTINE constructGlobalK
|
||||
|
||||
END MODULE moduleMesh3DCartRead
|
||||
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