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       3             : 
       4             : #pragma once
       5             : 
       6             : #include <cstddef>
       7             : 
       8             : #include "DataStructures/Tensor/Tensor.hpp"
       9             : #include "Domain/Tags.hpp"
      10             : #include "Elliptic/Systems/Elasticity/Tags.hpp"
      11             : #include "Utilities/Gsl.hpp"
      12             : 
      13             : namespace Elasticity {
      14             : 
      15             : /*!
      16             :  * \brief The symmetric strain \f$S_{ij} = \partial_{(i} \xi_{j)}\f$ on a flat
      17             :  * background in Cartesian coordinates.
      18             :  */
      19             : template <typename DataType, size_t Dim>
      20           1 : void strain(gsl::not_null<tnsr::ii<DataType, Dim>*> strain,
      21             :             const tnsr::iJ<DataType, Dim>& deriv_displacement);
      22             : 
      23             : /*!
      24             :  * \brief The symmetric strain \f$S_{ij} = \nabla_{(i} \gamma_{j)k} \xi^k =
      25             :  * \partial_{(i} \gamma_{j)k} \xi^k - \Gamma_{kij} \xi^k\f$ on a
      26             :  * background metric \f$\gamma_{ij}\f$.
      27             :  */
      28             : template <typename DataType, size_t Dim>
      29           1 : void strain(gsl::not_null<tnsr::ii<DataType, Dim>*> strain,
      30             :             const tnsr::iJ<DataType, Dim>& deriv_displacement,
      31             :             const tnsr::ii<DataType, Dim>& metric,
      32             :             const tnsr::ijj<DataType, Dim>& deriv_metric,
      33             :             const tnsr::ijj<DataType, Dim>& christoffel_first_kind,
      34             :             const tnsr::I<DataType, Dim>& displacement);
      35             : 
      36             : /*!
      37             :  * \brief The symmetric strain \f$S_{ij} = \partial_{(i} \xi_{j)}\f$ on a flat
      38             :  * background in Cartesian coordinates.
      39             :  *
      40             :  * Note that this function involves a numeric differentiation of the
      41             :  * displacement vector.
      42             :  */
      43             : template <size_t Dim>
      44           1 : void strain(gsl::not_null<tnsr::ii<DataVector, Dim>*> strain,
      45             :             const tnsr::I<DataVector, Dim>& displacement, const Mesh<Dim>& mesh,
      46             :             const InverseJacobian<DataVector, Dim, Frame::ElementLogical,
      47             :                                   Frame::Inertial>& inv_jacobian);
      48             : 
      49             : namespace Tags {
      50             : 
      51             : /*!
      52             :  * \brief The symmetric strain \f$S_{ij}=\nabla_{(i} \xi_{j)}\f$ in the elastic
      53             :  * material.
      54             :  *
      55             :  * \see `Elasticity::strain`
      56             :  */
      57             : template <size_t Dim>
      58           1 : struct StrainCompute : Elasticity::Tags::Strain<Dim>, db::ComputeTag {
      59           0 :   using base = Elasticity::Tags::Strain<Dim>;
      60           0 :   using return_type = tnsr::ii<DataVector, Dim>;
      61           0 :   using argument_tags =
      62             :       tmpl::list<Elasticity::Tags::Displacement<Dim>, domain::Tags::Mesh<Dim>,
      63             :                  domain::Tags::InverseJacobian<Dim, Frame::ElementLogical,
      64             :                                                Frame::Inertial>>;
      65           0 :   static constexpr auto function = &strain<Dim>;
      66             : };
      67             : 
      68             : }  // namespace Tags
      69             : }  // namespace Elasticity