public static double HIntegralLinear(int n, BoundaryElement elem, BoundaryNode node, string pk) // Oblicza całkę H z daszkiem
{
// n - ilość punktów Gaussa
// elem - element brzegowy
// ksi - współrzędna punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
// lam - współczynnik przewodzenia ciepła
// pk - Gp czy Gk
double H = 0.0;
double[] l = new double[2]; // tablica z długościami elementu względem x1 oraz x2
l[0] = elem.XK[0] - elem.XP[0];
l[1] = elem.XK[1] - elem.XP[1];
double[] ksi = new double[2]; // Współrzędne punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
ksi = node.Coordinates;
double[] xp = new double[2]; // współrzędna początku elementu brzegowego
xp = elem.XP;
double[] xk = new double[2]; // współrzędna końca elementu brzegowego
xk = elem.XK;
if ((ksi[0] != xp[0] || ksi[1] != xp[1]) && (ksi[0] != xk[0] || ksi[1] != xk[1]))
{
double function = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double a = 0.0, b = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double naw = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double[,] GP = GauusianPoint(n); // Tablica z wagami i odciętymi pkt. Gaussa
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a = ((xp[0] + xk[0]) / 2) + (l[0] / 2) * GP[0, i] - ksi[0];
b = ((xp[1] + xk[1]) / 2) + (l[1] / 2) * GP[0, i] - ksi[1];
if (pk == "p")
{
naw = 1 - GP[0, i];
}
else
{
naw = 1 + GP[0, i];
}
function = naw * ((a * l[1] - b * l[0]) / (Math.Pow(a, 2) + Math.Pow(b, 2)));
H += function * GP[1, i];
}
H *= (1 / (8 * Math.PI));
}
else
{
if (ksi[0] == xp[0] && ksi[1] == xp[1])
{
H = 0.0;
}
if (ksi[0] == xk[0] && ksi[1] == xk[1])
{
H = 0.0;
}
}
return(H);
}
public BoundaryNodeList(InternalPointList ipList) // Konstruktor dla punktów wewnętrznych
{
int ctr = ipList.Count;
nList = new BoundaryNode[ctr];
ctr = 0;
foreach (InternalPoint ip in ipList)
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(ip.Coordinates, 4, ctr++);
}
}
public static double GIntegralConstant(int n, BoundaryElement elem, BoundaryNode node, double lam) // Oblicza całkę G
{
// n - ilość punktów Gaussa
// elem - element brzegowy po który odbywa się całkowanie
// node - pkt obserwacji
// lam - współczynnik przewodzenia ciepła
double G = 0.0;
double[] l = new double[2]; // tablica z długościami elementu względem x1 oraz x2
l[0] = elem.XK[0] - elem.XP[0];
l[1] = elem.XK[1] - elem.XP[1];
double d = Math.Sqrt(Math.Pow(l[0], 2) + Math.Pow(l[1], 2)); // Długość elementu
double function = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double a = 0.0, b = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double[] ksi = new double[2]; // Współrzędne punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
ksi = node.Coordinates;
double[] x = new double[2]; // współrzędna środka elementu brzegowego
x[0] = elem.Node[0][0];
x[1] = elem.Node[0][1];
double[,] GP = GauusianPoint(n); // Tablica z wagami i odciętymi pkt. Gaussa
if (ksi[0] == x[0] && ksi[1] == x[1]) // Jeżeli i = j
{
G = (d / (2 * Math.PI * lam)) * (1 + Math.Log(2 / d, Math.E));
}
else // Jeżeli i jest różne od j
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a = Math.Pow(x[0] + (l[0] / 2) * GP[0, i] - ksi[0], 2);
b = Math.Pow(x[1] + (l[1] / 2) * GP[0, i] - ksi[1], 2);
function = Math.Log((1 / Math.Sqrt(a + b)), Math.E);
G += function * GP[1, i];
}
G *= d / (4 * Math.PI * lam);
}
return(G);
}
public static double HIntegralConstant(int n, BoundaryElement elem, BoundaryNode node) // Oblicza całkę H z daszkiem
{
// n - ilość punktów Gaussa
// elem - element brzegowy
// node - współrzędna punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
double H = 0.0;
double function = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double a = 0.0, b = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double[] ksi = new double[2]; // Współrzędne punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
ksi = node.Coordinates;
double[] l = new double[2]; // tablica z długościami elementu względem x1 oraz x2
l[0] = elem.XK[0] - elem.XP[0];
l[1] = elem.XK[1] - elem.XP[1];
// Tuataj należy zmienić pierwszy indeks przy Node, aby wybierał inne wezły z elementu
double[] x = new double[2]; // współrzędna środka elementu brzegowego
x[0] = elem.Node[0][0];
x[1] = elem.Node[0][1];
double[,] GP = GauusianPoint(n); // Tablica z wagami i odciętymi pkt. Gaussa
if (ksi[0] == x[0] && ksi[1] == x[1])
{
H = 0.0;
}
else
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a = x[0] + (l[0] / 2) * GP[0, i] - ksi[0];
b = x[1] + (l[1] / 2) * GP[0, i] - ksi[1];
function = (a * l[1] - b * l[0]) / (Math.Pow(a, 2) + Math.Pow(b, 2));
H += function * GP[1, i];
}
H *= 1 / (4 * Math.PI);
}
return(H);
}
public BoundaryNodeList(BoundaryList boundaryList) // Konstruktor
{
switch (BoundaryElement.ElemType)
{
case "Constant":
{
int ctr = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
ctr += boundary.Count;
}
nList = new BoundaryNode[ctr];
ctr = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
foreach (BoundaryElement bElement in boundary)
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(bElement, bElement.Node[0], 1, ctr++);
}
}
break;
}
case "Linear":
{
int R = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[0], boundary[boundary.Count - 1])) &&
(boundary[0].BC != boundary[boundary.Count - 1].BC))
{
R += 2;
}
else
{
R++;
}
for (int i = 1; i < boundary.Count; i++)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[i], boundary[i - 1])) && (boundary[i].BC != boundary[i - 1].BC))
{
R += 2;
}
else
{
R++;
}
}
}
nList = new BoundaryNode[R];
int ctr = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
bool isFirstDouble = false;
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[0], boundary[boundary.Count - 1])) &&
(boundary[0].BC != boundary[boundary.Count - 1].BC))
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[0], boundary[0].XP, 2, ctr);
isFirstDouble = true;
}
else
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[0], boundary[0].XP, 1, ctr);
}
ctr++;
for (int i = 1; i < boundary.Count; i++)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[i], boundary[i - 1])) && (boundary[i].BC != boundary[i - 1].BC))
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i - 1], boundary[i - 1].XK, 2, ctr);
ctr++;
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i], boundary[i].XP, 2, ctr);
}
else
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i], boundary[i].XP, 1, ctr);
}
ctr++;
}
if (isFirstDouble)
{
nList[ctr++] = new BoundaryNode(boundary[boundary.Count - 1], boundary[boundary.Count - 1].XK, 2, ctr - 1);
}
}
break;
}
case "Parabolic":
{
int R = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[0], boundary[boundary.Count - 1])) &&
(boundary[0].BC != boundary[boundary.Count - 1].BC))
{
R += 2;
}
else
{
R++;
}
R++;
for (int i = 1; i < boundary.Count; i++)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[i], boundary[i - 1])) && (boundary[i].BC != boundary[i - 1].BC))
{
R += 2;
}
else
{
R++;
}
R++;
}
}
nList = new BoundaryNode[R];
int ctr = 0;
foreach (Boundary boundary in boundaryList)
{
bool isFirstDouble = false;
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[0], boundary[boundary.Count - 1])) &&
(boundary[0].BC != boundary[boundary.Count - 1].BC))
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[0], boundary[0].XP, 2, ctr);
isFirstDouble = true;
}
else
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[0], boundary[0].XP, 1, ctr);
}
ctr++;
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[0], boundary[0].Node[1], 3, ctr);
ctr++;
for (int i = 1; i < boundary.Count; i++)
{
if ((!AuxiliaryFunctions.Parallelism(boundary[i], boundary[i - 1])) && (boundary[i].BC != boundary[i - 1].BC))
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i - 1], boundary[i - 1].XK, 2, ctr);
ctr++;
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i], boundary[i].XP, 2, ctr);
}
else
{
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i], boundary[i].XP, 1, ctr);
}
ctr++;
nList[ctr] = new BoundaryNode(boundary[i], boundary[i].Node[1], 3, ctr);
ctr++;
}
if (isFirstDouble)
{
nList[ctr++] = new BoundaryNode(boundary[boundary.Count - 1], boundary[boundary.Count - 1].XK, 2, ctr - 1);
}
}
break;
}
default:
throw new System.Exception("Niepoprawny rodzaj elementu w konstruktorze NodeList!!!");
}
}
public BoundaryNodeList(BoundaryNode node) // Konstruktor do tworzenia listy jednoelementowej
{
nList = new BoundaryNode[1];
nList[0] = node;
}
public static double GIntegralParabolic(int n, BoundaryElement elem, BoundaryNode node, double lam, string psk) // Oblicza całkę G
{
// n - ilość punktów Gaussa
// elem - element brzegowy po który odbywa się całkowanie
// elemWithKsi - element zawierający pkt obserwacji
// lam - współczynnik przewodzenia ciepła
// pk - Gp, Gs, czy Gk
double G = 0.0;
double[] l = new double[2]; // tablica z długościami elementu względem x1 oraz x2
l[0] = elem.XK[0] - elem.XP[0];
l[1] = elem.XK[1] - elem.XP[1];
double d = Math.Sqrt(Math.Pow(l[0], 2) + Math.Pow(l[1], 2)); // Długość elementu
double[] ksi = new double[2]; // Współrzędne punktu obserwacji (punktu w którym przyłożono punktowe źródło ciepła)
ksi = node.Coordinates;
double[] xp = new double[2]; // współrzędna początku elementu brzegowego
xp = elem.XP;
double[] xs = new double[2]; // współrzędna środka elementu brzegowego
xs = elem.Node[1];
double[] xk = new double[2]; // współrzędna końca elementu brzegowego
xk = elem.XK;
if ((ksi[0] != xp[0] || ksi[1] != xp[1]) && (ksi[0] != xs[0] || ksi[1] != xs[1]) && (ksi[0] != xk[0] || ksi[1] != xk[1]))
{
double function = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double a = 0.0, b = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double naw = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double con = 0.0; // Zmienna pomocnicza
double[,] GP = GauusianPoint(n); // Tablica z wagami i odciętymi pkt. Gaussa
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a = Math.Pow(((xp[0] + xk[0]) / 2) + (l[0] / 2) * GP[0, i] - ksi[0], 2);
b = Math.Pow(((xp[1] + xk[1]) / 2) + (l[1] / 2) * GP[0, i] - ksi[1], 2);
if (psk == "p")
{
naw = GP[0, i] * (GP[0, i] - 1);
con = d / (8 * Math.PI * lam);
}
if (psk == "s")
{
naw = (1 + GP[0, i]) * (1 - GP[0, i]);
con = d / (4 * Math.PI * lam);
}
if (psk == "k")
{
naw = GP[0, i] * (1 + GP[0, i]);
con = d / (8 * Math.PI * lam);
}
function = naw * Math.Log((1 / Math.Sqrt(a + b)), Math.E);
G += function * GP[1, i];
}
G *= con;
}
else
{
if (ksi[0] == xp[0] && ksi[1] == xp[1])
{
if (psk == "p")
{
G = ((d * (17 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (72 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "s")
{
G = ((d * (5 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (18 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "k")
{
G = ((d * (-1 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (72 * Math.PI * lam));
}
}
if (ksi[0] == xs[0] && ksi[1] == xs[1])
{
if (psk == "p")
{
G = ((d * (1 + 3 * Math.Log(2, Math.E) - 3 * Math.Log(d, Math.E))) / (36 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "s")
{
G = ((d * (4 + 3 * Math.Log(2, Math.E) - 3 * Math.Log(d, Math.E))) / (9 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "k")
{
G = ((d * (1 + 3 * Math.Log(2, Math.E) - 3 * Math.Log(d, Math.E))) / (36 * Math.PI * lam));
}
}
if (ksi[0] == xk[0] && ksi[1] == xk[1])
{
if (psk == "p")
{
G = ((d * (-1 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (72 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "s")
{
G = ((d * (5 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (18 * Math.PI * lam));
}
if (psk == "k")
{
G = ((d * (17 - 6 * Math.Log(d, Math.E))) / (72 * Math.PI * lam));
}
}
}
return(G);
}