
Презентации и конспект лекции Синицын / Презентации_ВЭиМОвТС / ВычЭксперим / Лекция8_Финитные функции
.pdf
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 |