One Dimensional Finite Element Method
Integral By Element-4

■最初のAssembly■
この2x2の連立方程式を、フルマトリックスの3x3の連立方程式に足し込んでみましょう。足し込むといっても3x3の連立方程式まだ空ですから、書き込むだけに過ぎないですが。下図の様になりますね。

ここに、AiとBiは、1次要素で紹介した式と同じです。

■要素2での積分■
次に要素2の上で積分式の計算を実行します。まず、要素2上での未知数と変数を下図に並べてみました。要素1と違う点は、節点番号と変数の添え字だけです。

そして、要素1同様に積分を行います。要素1と違う点が、積分の上限・下限値だけですから、計算の必要は、ないですね。以下に積分結果を、2x2の連立方程式としてまとめてみました。

要素1との相違点は、変数および未知数の添え字だけです。

■2回目のAssembly■
要素2の2x2の連立方程式が出来上がったところで、再び先程の3x3の連立方程式に足し込んでみましょう。要素2の節点番号が2と3であるから、要素2の連立方程式は、3x3の連立方程式の2行と3行の、2列と3列に足し込まれることになります。下図の様になるはずです。

出来上がった3x3の連立方程式のマトリックスを、Global Matrix といいます。ところで、上の3x3の連立方程式の右辺の上から2番目のq2-q2は、Inter-Element Continuity の条件から、ゼロになることに注意して下さいね。すると、上の連立方程式は、1次要素で導いた連立方程式とまったく同じ結果になります。 つまり、[K]{u}={RHS}である。

また、境界条件の組み込み方法については、1次要素のDirichlet境界条件の組み込みを参照して下さい。連立方程式の解法については、numericalのsimultaneousをご覧下さい。

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