feat(NonlinearPowerIntergrator): increased robustness to theta ~ 0 and theta < 0
This commit is contained in:
@@ -22,14 +22,23 @@
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#include <cmath>
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#include <cmath>
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#include "integrators.h"
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#include "integrators.h"
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#include "config.h"
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#include <string>
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#include <string>
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// static std::ofstream debugOut("gradient.csv", std::ios::trunc);
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namespace polyMFEMUtils {
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namespace polyMFEMUtils {
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NonlinearPowerIntegrator::NonlinearPowerIntegrator(const double n) :
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NonlinearPowerIntegrator::NonlinearPowerIntegrator(const double n) :
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m_polytropicIndex(n) {}
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m_polytropicIndex(n),
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m_epsilon(Config::getInstance().get<double>("Poly:Solver:Epsilon", 1.0e-8)) {
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if (m_polytropicIndex < 0.0) {
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throw std::invalid_argument("Polytropic index must be non-negative.");
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}
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if (m_polytropicIndex > 5.0) {
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throw std::invalid_argument("Polytropic index must be less than 5.0.");
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}
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if (m_epsilon <= 0.0) {
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throw std::invalid_argument("Epsilon (Poly:Solver:Epsilon) must be positive non-zero.");
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}
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}
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void NonlinearPowerIntegrator::AssembleElementVector(
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void NonlinearPowerIntegrator::AssembleElementVector(
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const mfem::FiniteElement &el,
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const mfem::FiniteElement &el,
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@@ -54,13 +63,20 @@ namespace polyMFEMUtils {
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for (int j = 0; j < dof; j++) {
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for (int j = 0; j < dof; j++) {
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u_val += elfun(j) * shape(j);
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u_val += elfun(j) * shape(j);
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}
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}
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const double u_safe = std::max(u_val, 0.0);
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const double u_nl = std::pow(u_safe, m_polytropicIndex);
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const double x2_u_nl = u_nl;
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double u_nl;
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if (u_val < m_epsilon) {
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u_nl = fmod(u_val, m_polytropicIndex, m_epsilon);
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} else {
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u_nl = std::pow(u_val, m_polytropicIndex);
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}
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// const double u_safe = std::max(u_val, 0.0);
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// const double u_nl = std::pow(u_safe, m_polytropicIndex);
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//
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// const double x2_u_nl = u_nl;
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for (int i = 0; i < dof; i++){
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for (int i = 0; i < dof; i++){
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elvect(i) += shape(i) * x2_u_nl * weight;
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elvect(i) += shape(i) * u_nl * weight;
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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@@ -99,37 +115,23 @@ namespace polyMFEMUtils {
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// Calculate the Jacobian
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// Calculate the Jacobian
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// TODO: Check for when theta ~ 0?
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// TODO: Check for when theta ~ 0?
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const double u_safe = std::max(u_val, 0.0);
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double d_u_nl;
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const double d_u_nl = m_polytropicIndex * std::pow(u_safe, m_polytropicIndex - 1);
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if (u_val < m_epsilon) {
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const double x2_d_u_nl = d_u_nl;
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d_u_nl = dfmod(m_epsilon, m_polytropicIndex);
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} else {
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d_u_nl = m_polytropicIndex * std::pow(u_val, m_polytropicIndex - 1.0);
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}
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// const double u_safe = std::max(u_val, 0.0);
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// const double d_u_nl = m_polytropicIndex * std::pow(u_safe, m_polytropicIndex - 1);
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// const double x2_d_u_nl = d_u_nl;
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for (int i = 0; i < dof; i++) {
|
for (int i = 0; i < dof; i++) {
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||||||
for (int j = 0; j < dof; j++) {
|
for (int j = 0; j < dof; j++) {
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||||||
elmat(i, j) += shape(i) * x2_d_u_nl * shape(j) * weight;
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elmat(i, j) += shape(i) * d_u_nl * shape(j) * weight;
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}
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}
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}
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}
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// // --- Debug Code to write out gradient ---
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// Trans.Transform(ip,physCoord);
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// el.CalcDShape(ip, dshape);
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// mfem::CalcInverse(Trans.Jacobian(), invJ);
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//
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// mfem::DenseMatrix dshapePhys;
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// dshapePhys.SetSize(dof, physCoord.Size());
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// mfem::Mult(dshape, invJ, dshapePhys);
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//
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// gradPhys = 0.0;
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// for (int j = 0; j < dof; j++) {
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// for (int d = 0; d < gradPhys.Size(); d++) {
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// gradPhys(d) += elfun(j)*dshapePhys(j, d);
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// }
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// }
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//
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// debugOut
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// << physCoord(0) << ", " << physCoord(1) << ", " << physCoord(2)
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// << ", " << gradPhys(0) << ", " << gradPhys(1) << ", " << gradPhys(2) << '\n';
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}
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// debugOut.flush();
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}
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}
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}
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} // namespace polyMFEMUtils
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} // namespace polyMFEMUtils
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@@ -73,5 +73,30 @@ namespace polyMFEMUtils {
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Probe::LogManager& m_logManager = Probe::LogManager::getInstance();
|
Probe::LogManager& m_logManager = Probe::LogManager::getInstance();
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quill::Logger* m_logger = m_logManager.getLogger("log");
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quill::Logger* m_logger = m_logManager.getLogger("log");
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double m_polytropicIndex;
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double m_polytropicIndex;
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double m_epsilon;
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};
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};
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inline double dfmod(const double epsilon, const double n) {
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if (n == 0.0) {
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return 0.0;
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}
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if (n == 1.0) {
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return 1.0;
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}
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return n * std::pow(epsilon, n - 1.0);
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}
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inline double fmod(const double theta, const double n, const double epsilon) {
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|
if (n == 0.0) {
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return 1.0;
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}
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// For n != 0
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const double y_prime_at_epsilon = dfmod(epsilon, n); // Uses the robust dfmod
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const double y_at_epsilon = std::pow(epsilon, n); // epsilon^n
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// f_mod(theta) = y_at_epsilon + y_prime_at_epsilon * (theta - epsilon)
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return y_at_epsilon + y_prime_at_epsilon * (theta - epsilon);
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}
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} // namespace polyMFEMUtils
|
} // namespace polyMFEMUtils
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Reference in New Issue
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