すると、式中のu(ξ)は、形状関数を用いると次の様にかけます。全ての形状関数が、無次元座標ξの関数であることに注目して下さい。
u(ξ) = N1(ξ)u1 + N2(ξ)u2 + N3(ξ)u3 |
では、実座標のxと無次元座標のξとの関係は、どうなっているのでしょうか。答えは簡単です。xもu(x)同様に、独立関数として扱えば良いのです。実際、ξからみればx(ξ)も独立関数です。結果は下の様になります。
x = N1(ξ)x1 + N2(ξ)x2 + N3(ξ)x3 |
さて、条件を満足している形状関数は、どの様な形をしているのでしょうか。下図がそうです。
貴方は、上の式が、形状関数の条件に満足していることをチェックして下さい。
■[N]T[N]の積分■
材料が揃ったところで、手始めに[N]T[N]の積分を行ってみましょう。実際の積分については、1次要素のところで沢山勉強しましたので、ここでは手法のみを紹介します。
実座標系での[N]T[N]の積分は、次の様に、無次元座標系へ変換されます。
ここに、要素長さL = x3 - x1、
そして、
となります。
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