%     VIRTUAL SORIC - программа для получения эффективных свойств заполнителей SORIC
%     Copyright (C) 2020  Михаил Козлов
%     Сайт проекта: <http://www.fastenerdoctor.ru/>
%     Адрес электронной почты для связи с разработчиком:
%     <doctor.fastener@gmail.com>
% 
%     Эта программа является свободным программным обеспечением: Вы можете
%     распространять ее и/или изменять, соблюдая условия Универсальной общественной
%     лицензии GNU, опубликованной Фондом свободного программного обеспечения,
%     либо редакции 3, либо (на Ваше усмотрение) любой редакции, выпущенной позже.
% 
%     Эта программа распространяется в надежде на то, что она окажется полезной,
%     но БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, включая даже подразумеваемую гарантию ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ,
%     либо ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ЦЕЛЕЙ. Ознакомьтесь с Универсальной общественной
%     лицензией GNU для получения более подробной информации.
% 
%     Вы должны были получить копию Универсальной общественной лицензии GNU
%     вместе с этой программой. Если Вы ее не получили, то перейдите по адресу:
%     <http://www.gnu.org/licenses/>.
% 
%     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
%     it under the terms of the GNU General Public License as published by
%     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
%     (at your option) any later version.
% 
%     This program is distributed in the hope that it will be useful,
%     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
%     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
%     GNU General Public License for more details.
% 
%     You should have received a copy of the GNU General Public License
%     along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.

function Material_Properties = Compute_Cell_Mech_Props(Material_Properties, V_resin_cell)

global ErrCode;

E_filler = Material_Properties.Filler_E;
Nu_filler = Material_Properties.Filler_nu;
Alpha_filler = Material_Properties.Filler_alpha;
Beta_filler = Material_Properties.Filler_beta;

E_resin = Material_Properties.Resin_E;
Nu_resin = Material_Properties.Resin_nu;
Alpha_resin = Material_Properties.Resin_alpha;
Beta_resin = Material_Properties.Resin_beta;

V_resin = V_resin_cell;

G_resin = E_resin/2/(1+Nu_resin);
G_filler = E_filler/2/(1+Nu_filler);

K_resin = E_resin/3/(1-2*Nu_resin);
K_filler = E_filler/3/(1-2*Nu_filler);

if (abs(K_resin - K_filler) < 1e-5)

    ErrCode = -1;
    fprintf (1, '\nОшибка функции Compute_Cell_Mech_Props: совпадающие объемные модули фаз!\n');
    return;

end

% Двухфазная полидисперсная модель

K_cell = K_resin + (K_filler - K_resin)*(1-V_resin)/(1+V_resin*(K_filler - K_resin)/(K_resin+4/3*G_resin));

G_cell = G_filler*(1-V_resin*(1-G_resin/G_filler)*(7-5*Nu_resin+2*(4-5*Nu_resin)*G_filler/G_resin)/15/(1-Nu_resin));

E_cell = 9*K_cell*G_cell/(3*K_cell + G_cell);

Nu_cell = (3*K_cell - 2*G_cell)/2/(3*K_cell + G_cell);

% Формула Левина

Alpha_cell = V_resin*Alpha_resin + (1-V_resin)*Alpha_filler + (Alpha_resin - Alpha_filler)/(1/K_resin - 1/K_filler)*(1/K_cell - (V_resin/K_resin + (1-V_resin)/K_filler));
Beta_cell = V_resin*Beta_resin + (1-V_resin)*Beta_filler + (Beta_resin - Beta_filler)/(1/K_resin - 1/K_filler)*(1/K_cell - (V_resin/K_resin + (1-V_resin)/K_filler));

if (K_cell < 0)
    ErrCode = -1;
    fprintf (1, '\nОшибка функции Compute_Cell_Mech_Props: недопустимое значение K_cell = %.5f !\n', K_cell);
    return;
end

if (G_cell < 0)
    ErrCode = -1;
    fprintf (1, '\nОшибка функции Compute_Cell_Mech_Props: недопустимое значение G_cell = %.5f !\n', G_cell);
    return;
end

if (Nu_cell <-1)
    ErrCode = -1;
    fprintf (1, '\nОшибка функции Compute_Cell_Mech_Props: недопустимое значение Nu_cell = %.5f !\n', Nu_cell);
    return;
end

if (Nu_cell >= 0.5)
    ErrCode = -1;
    fprintf (1, '\nОшибка функции Compute_Cell_Mech_Props: недопустимое значение Nu_cell = %.5f !\n', Nu_cell);
    return;
end

Material_Properties.Cell_E = E_cell;
Material_Properties.Cell_nu = Nu_cell;
Material_Properties.Cell_alpha = Alpha_cell;
Material_Properties.Cell_beta = Beta_cell;
Material_Properties.Cell_rho = Material_Properties.Resin_rho * V_resin + Material_Properties.Filler_rho * (1 - V_resin);
