One Dimensional Finite Element Method
Integral By Element-2

前ページの図を観察すると、要素ごとに、次の様な計算を行っています。 要素ごとの計算の手続きは、まったく同じで、違うのは変数α2と要素の長さのみになります。

上の積分式は、=0 となっていますが、前ページの2番目の積分式の各々の項は、=0 とはなっていないことに注意して下さい。この違いは、後で説明するInter-Element Continuityと呼ばれている要素間の条件と深い関係があり、この条件が満たされた時に、前ページの2番目の積分式と上の積分式は、同じになります。

ここではとりあえず、要素ごとに、上の積分式を計算してみて下さい。計算結果を連立方程式の適切な場所に足し込めば、行単位で作成した式と同じ連立方程式が出来上がります。
この足し込みの操作のことをAssemblyといいます。
まだちょっと理解が出来ていない貴方のために、3つの重み関数 φ1, φ2, φ3 を1つのグラフに重ねて書いてみて下さい。下図の様になるはずです。


ご覧のように、各々の要素に形状関数 N1(x) と N2(x) が現われているのに気付くと思います。

■要素1での積分■
それでは早速、要素ごとの積分を実施してみましょう。まず、計算を進める前に、要素1に関係する変数を書き出してみましょう。下図にそれらを示します。


節点1に未知数u1とNeumann境界条件の境界値である q1 が割り当てられています。同様に、節点2にもu2とq2 が存在しています。そして、要素を特徴付ける要素長さとα2も有ります。
さて、これらを使って要素1に関係する積分式を計算してみましょう。次の様になります。

BACK NEXT
Menu View Helm wrm Lin Element Rmrk Vari Para Non-L Wire