Скачиваний:
60
Добавлен:
15.06.2014
Размер:
446.19 Кб
Скачать

Двумерные финитные функции на треугольной сетке

Каждая пара треугольников имеет либо одну общую вершину, либо одну общую сторону, либо не пересекается.

Объединение

kij

 

 

Узлы сетки обозначим

 

P0 , P1 , .. Pk .., PN

P x

k

, y

k

 

 

k

 

 

05.01.2011

21

Финитная функция на треугольных конечных элементах

определим кусочно-линейную функцию

kij ( x y )

, которая в

 

 

точке Pk равна единице, а в точках Pi, Pj равна нулю

 

 

 

1

x x

i

y y j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ij

x j

xi

yi

y j

1 ij ( x x

k

) ij ( y y

k

).

k

x

 

x

 

y k

y j

k

 

k

 

1

k

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x j

xi

y i

y j

 

 

 

 

 

 

05.01.2011

22

Базисные финитные функции

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

u N ( x , y ) a k k ( x , y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k , k

, k

2

k , k

2

, k

3

... k , k

m

1

, k

m

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k1 ,k 2 ( x y ),

 

( x y )

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

k ,k1

,k 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...........................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

( x y ) k m 1 ,k m ( x y ), ( x y )

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

k ,k m 1 ,k m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kk m ,k1 ( x y ),

( x y ) k ,k ,k ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,

x y

k

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

05.01.2011

23

Финитные функции на тетраэдрах

Трехмерная область при выборе базиса вместо треугольной

сетки покрывается сеткой из тетраэдров kijl. Конечный элемент k , связанный с узлом Pk(xk, yk, zk), состоит из тетраэдров, имеющих вершину Pk. Финитная функция k(x, y, z) строится из кусочно линейных функций тетраэдра

kijl 1 kijl ( x xk ) kijl ( y y k ) kijl ( z zk ).

Коэффициенты находятся из решения системы

1 ijl ( x

i

x

k

) ijl ( y

i

 

y

k

) ijl ( z

i

z

k

) 0;

k

 

k

 

 

 

k

 

 

 

 

 

1 ijl ( x

j

x

k

) ijl ( y

j

y

k

) ijl ( z

j

z

k

) 0;

k

 

 

k

 

 

 

 

k

 

 

 

 

1 ijl ( x

l

x

k

) ijl ( y

l

 

y

k

) ijl ( z

l

z

k

) 0 .

k

 

k

 

 

 

k

 

 

 

 

 

05.01.2011

24

Тетраэдр

05.01.2011

25

Конец

05.01.2011

26