/// <summary>
/// ヘルムホルツの方程式 Sommerfelt放射条件(要素アレイ単位)
/// </summary>
/// <param name="ls"></param>
/// <param name="waveLength"></param>
/// <param name="world"></param>
/// <param name="fieldValId"></param>
/// <param name="eaId"></param>
/// <param name="tmpBuffer"></param>
/// <returns></returns>
private static bool AddLinSys_SommerfeltRadiationBC_EachElementAry(CZLinearSystem ls, double waveLength, CFieldWorld world, uint fieldValId, uint eaId, int[] tmpBuffer)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.LINE);
if (!world.IsIdField(fieldValId))
{
return false;
}
CField valField = world.GetField(fieldValId);
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
// 線要素の節点数
uint nno = 2;
// 座標の次元
uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
// 要素節点の値
Complex[] value_c = new Complex[nno];
// 要素節点の座標
double[][] coord_c = new double[nno][];
for (int inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
coord_c[inoes] = new double[ndim];
}
// 要素剛性行列 (i, j) --> (i * RowSize + j)
Complex[] ematBuffer = new Complex[nno * nno];
// 要素節点等価内力、外力、残差ベクトル
Complex[] eres_c = new Complex[nno];
// 要素剛性行列(コーナ-コーナー)
CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc = ls.GetMatrixPtr(fieldValId, ELSEG_TYPE.CORNER, world);
// 要素残差ベクトル(コーナー)
CZVector_Blk_Ptr res_c = ls.GetResidualPtr(fieldValId, ELSEG_TYPE.CORNER, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_val = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_co = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 座標を取得
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
double[] tmpval = null;
ns_c_co.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == ndim);
for (int i = 0; i < tmpval.Length; i++)
{
coord_c[inoes][i] = tmpval[i];
}
}
// 節点の値を取って来る
es_c_va.GetNodes(ielem, no_c);
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
Complex[] tmpval = null;
ns_c_val.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == 1);
value_c[inoes] = tmpval[0];
}
double elen = Math.Sqrt((coord_c[0][0] - coord_c[1][0]) * (coord_c[0][0] - coord_c[1][0]) + (coord_c[0][1] - coord_c[1][1]) * (coord_c[0][1] - coord_c[1][1]));
double k = 2.0 * pi / waveLength;
Complex tmp_val1 = (k / 6.0 * elen) * (new Complex(0, 1));
Complex tmp_val2 = -1 / (2.0 * elen * k) * (new Complex(0, 1));
//emat[0, 0]
ematBuffer[0] = tmp_val1 * 2 + tmp_val2;
//emat[0, 1]
ematBuffer[1] = tmp_val1 - tmp_val2;
//emat[1, 0]
ematBuffer[nno] = tmp_val1 - tmp_val2;
//emat[1, 1]
ematBuffer[nno + 1] = tmp_val1 * 2 + tmp_val2;
// 要素節点等価内力ベクトルを求める
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
eres_c[ino] = new Complex(0.0);
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
eres_c[ino] -= ematBuffer[ino * nno + jno] * value_c[jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
mat_cc.Mearge(nno, no_c, nno, no_c, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
// 残差ベクトルにマージする
for (int inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
res_c.AddValue(no_c[inoes], 0, eres_c[inoes]);
}
}
return true;
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツの方程式 剛性行列 残差ベクトルの追加(要素アレイ単位)
/// </summary>
/// <param name="ls"></param>
/// <param name="waveLength"></param>
/// <param name="world"></param>
/// <param name="fieldValId"></param>
/// <param name="eaId"></param>
/// <param name="tmpBuffer"></param>
/// <returns></returns>
private static bool AddLinSysHelmholtz_EachElementAry(CZLinearSystem ls, double waveLength, CFieldWorld world, uint fieldValId, uint eaId, int[] tmpBuffer)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.TRI);
if (!world.IsIdField(fieldValId))
{
return false;
}
CField valField = world.GetField(fieldValId);
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
// 三角形要素の節点数
uint nno = 3;
// 座標の次元
uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
// 要素節点の値
Complex[] value_c = new Complex[nno];
// 要素節点の座標
double[][] coord_c = new double[nno][];
for (int inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
coord_c[inoes] = new double[ndim];
}
// 要素剛性行列のバッファ (i, j) --> (i * rowSize + j)
Complex[] ematBuffer = new Complex[nno * nno];
// 要素節点等価内力、外力、残差ベクトル
Complex[] eres_c = new Complex[nno];
// 要素剛性行列(コーナ-コーナー)
CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc = ls.GetMatrixPtr(fieldValId, ELSEG_TYPE.CORNER, world);
// 要素残差ベクトル(コーナー)
CZVector_Blk_Ptr res_c = ls.GetResidualPtr(fieldValId, ELSEG_TYPE.CORNER, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_val = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_co = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 座標を取得
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
double[] tmpval = null;
ns_c_co.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == ndim);
for (int i = 0; i < tmpval.Length; i++)
{
coord_c[inoes][i] = tmpval[i];
}
//Console.WriteLine("coord_c [" + no_c[inoes] + " ] = " + coord_c[inoes, 0] + " " + coord_c[inoes, 1]);
}
// 節点の値を取って来る
es_c_va.GetNodes(ielem, no_c);
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
Complex[] tmpval = null;
ns_c_val.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == 1);
value_c[inoes] = tmpval[0];
//Console.WriteLine("value_c [" + no_c[inoes] + " ] = " + tmpval[0].Real + " " + tmpval[0].Imag);
}
// 節点座標
double[] p1 = coord_c[0];
double[] p2 = coord_c[1];
double[] p3 = coord_c[2];
// 面積を求める
double area = CKerEMatTri.TriArea(p1, p2, p3);
// 形状関数の微分を求める
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
CKerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, p1, p2, p3);
// 要素剛性行列を作る
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
//emat[ino, jno]
ematBuffer[ino * nno + jno] = area * (dldx[ino, 0] * dldx[jno, 0] + dldx[ino, 1] * dldx[jno, 1]);
}
}
double k0 = 2 * pi / waveLength;
double tmp_val = k0 * k0 * area / 12.0;
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
//emat[ino, ino]
ematBuffer[ino * nno + ino] -= new Complex(tmp_val);
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
//emat[ino, jno]
ematBuffer[ino * nno + jno] -= new Complex(tmp_val);
}
}
// 要素節点等価内力ベクトルを求める
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
eres_c[ino] = new Complex(0.0);
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
eres_c[ino] -= ematBuffer[ino * nno + jno] * value_c[jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
mat_cc.Mearge(nno, no_c, nno, no_c, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
// 残差ベクトルにマージする
for (int inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
res_c.AddValue(no_c[inoes], 0, eres_c[inoes]);
}
}
return true;
}
/// <summary>
/// PML媒質内の要素の残差ベクトルを加算する(要素アレイ単位)
/// </summary>
/// <param name="timeIndex"></param>
/// <param name="world"></param>
/// <param name="fieldValId"></param>
/// <param name="pmlStPosX"></param>
/// <param name="pmlLength"></param>
/// <param name="dt"></param>
/// <param name="newmarkBeta"></param>
/// <param name="media"></param>
/// <param name="eaId"></param>
/// <param name="node_cnt"></param>
/// <param name="free_node_cnt"></param>
/// <param name="toSorted"></param>
/// <param name="Ez_Prev"></param>
/// <param name="Ez_Prev2"></param>
/// <param name="w2_F_e_EA"></param>
/// <param name="w2_G_e_EA"></param>
/// <param name="resVec"></param>
/// <returns></returns>
private static bool addPmlResVec_EachElementAry(
int timeIndex,
CFieldWorld world,
uint fieldValId,
bool isPmlYDirection,
double pmlStPosX,
double pmlLength,
double dt,
double newmarkBeta,
MediaInfo media,
uint eaId,
uint node_cnt,
uint free_node_cnt,
Dictionary<uint, uint> toSorted,
double[] Ez_Prev,
double[] Ez_Prev2,
ref double[][] w2_F_e_EA,
ref double[][] w2_G_e_EA,
ref double[] resVec)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(free_node_cnt == resVec.Length);
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
// 要素アレイを取得
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.TRI);
if (!world.IsIdField(fieldValId))
{
return false;
}
// 値のフィールドを取得
CField valField = world.GetField(fieldValId);
// 値の要素セグメント（コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
// 座標の要素セグメント(コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
uint nno = 3;
uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
// 要素節点の値
Complex[] value_c = new Complex[nno];
// 要素節点の座標
double[,] coord_c = new double[nno, ndim];
// 要素行列
double[,] eMMat = new double[nno, nno];
double[,] eKXMat = new double[nno, nno];
double[,] eKYMat = new double[nno, nno];
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_val = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_co = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
// 初回ステップ
if (timeIndex == 0)
{
w2_F_e_EA = new double[ea.Size()][];
w2_G_e_EA = new double[ea.Size()][];
for (int ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
w2_F_e_EA[ielem] = new double[nno];
w2_G_e_EA[ielem] = new double[nno];
}
}
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 座標を取得
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
double[] tmpval = null;
ns_c_co.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == ndim);
for (int i = 0; i < tmpval.Length; i++)
{
coord_c[inoes, i] = tmpval[i];
}
}
// 節点の値を取って来る
es_c_va.GetNodes(ielem, no_c);
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
Complex[] tmpval = null;
ns_c_val.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == 1);
value_c[inoes] = tmpval[0];
}
// 節点座標
double[] p1 = new double[ndim];
double[] p2 = new double[ndim];
double[] p3 = new double[ndim];
for (int i = 0; i < ndim; i++)
{
p1[i] = coord_c[0, i];
p2[i] = coord_c[1, i];
p3[i] = coord_c[2, i];
}
// 面積を求める
double area = CKerEMatTri.TriArea(p1, p2, p3);
// 形状関数の微分を求める
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
CKerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, p1, p2, p3);
// ∫(dLi/dx)(dLj/dx) dxdy
double[,] integralDLDX = new double[3, 3];
// ∫(dLi/dy)(dLj/dy) dxdy
double[,] integralDLDY = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDX[ino, jno] = area * dldx[ino, 0] * dldx[jno, 0];
}
}
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDY[ino, jno] = area * dldx[ino, 1] * dldx[jno, 1];
}
}
/*
// ∫(dLi/dx)Lj dxdy
double[,] integralDLDXL = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDXL[ino, jno] = area * dldx[ino, 0] / 3.0;
}
}
// ∫(dLi/dy)Lj dxdy
double[,] integralDLDYL = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDYL[ino, jno] = area * dldx[ino, 1] / 3.0;
}
}
*/
// ∫LiLj dxdy
double[,] integralL = new double[3, 3]
{
{ area / 6.0 , area / 12.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 6.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 12.0, area / 6.0 },
};
// 要素剛性行列、要素質量行列を作る
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
// 要素剛性行列
eKXMat[ino, jno] = media.P[1, 1] * integralDLDX[ino, jno];
eKYMat[ino, jno] = media.P[0, 0] * integralDLDY[ino, jno];
// 要素質量行列
eMMat[ino, jno] = eps0 * myu0 * media.Q[2, 2] * integralL[ino, jno];
}
}
// PML媒質パラメータ
double posXG = (p1[0] + p2[0] + p3[0]) / 3.0;
if (isPmlYDirection)
{
posXG = (p1[1] + p2[1] + p3[1]) / 3.0;
}
double sigmaX_e = 0.0;
double c1_F_e = 0.0;
double c1_G_e = 0.0;
double c3_G_e = 0.0;
GetPmlParameter(
posXG,
pmlStPosX,
pmlLength,
dt,
out sigmaX_e,
out c1_F_e,
out c1_G_e,
out c3_G_e);
// w2_F, w2_Gの更新
double[] w2_F_e = w2_F_e_EA[(int)ielem];
double[] w2_G_e = w2_G_e_EA[(int)ielem];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
uint iNodeNumber = no_c[ino];
if (!toSorted.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = (int)toSorted[iNodeNumber];
w2_F_e[ino] = c1_F_e * Ez_Prev2[inoGlobal] + w2_F_e[ino];
w2_G_e[ino] = c1_G_e * Ez_Prev2[inoGlobal] + c3_G_e * w2_G_e[ino];
}
// 残差ベクトルにマージする
double[,] work_eKXMat = eKXMat;
double[,] work_eKYMat = eKYMat;
if (isPmlYDirection)
{
work_eKXMat = eKYMat;
work_eKYMat = eKXMat;
}
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
uint iNodeNumber = no_c[ino];
if (!toSorted.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = (int)toSorted[iNodeNumber];
double resVec_inoGlobal = 0.0;
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
uint jNodeNumber = no_c[jno];
if (!toSorted.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = (int)toSorted[jNodeNumber];
resVec_inoGlobal +=
(sigmaX_e / eps0) * (1.0 / (2.0 * dt)) * eMMat[ino, jno] * Ez_Prev2[jnoGlobal]
- 1.0 * work_eKYMat[ino, jno] * (
(1.0 - newmarkBeta) * c1_F_e * Ez_Prev[jnoGlobal]
+ w2_F_e[jno]
)
- 1.0 * work_eKXMat[ino, jno] * (
(newmarkBeta * c3_G_e * c1_G_e + (1.0 - 2.0 * newmarkBeta) * c1_G_e) * Ez_Prev[jnoGlobal]
+ (newmarkBeta * c3_G_e * c3_G_e + (1.0 - 2.0 * newmarkBeta) * c3_G_e + newmarkBeta) * w2_G_e[jno]
);
}
resVec[inoGlobal] += resVec_inoGlobal;
}
}
return true;
}
/// <summary>
/// 非０パターンを作成する(要素アレイ単位）
/// </summary>
/// <param name="world"></param>
/// <param name="fieldValId"></param>
/// <param name="media"></param>
/// <param name="eaId"></param>
/// <param name="node_cnt"></param>
/// <param name="free_node_cnt"></param>
/// <param name="toSorted"></param>
/// <param name="matPattern"></param>
/// <returns></returns>
private static bool MkMatPattern_EachElementAry(
CFieldWorld world,
uint fieldValId,
MediaInfo media,
uint eaId,
uint node_cnt,
uint free_node_cnt,
Dictionary<uint, uint> toSorted,
ref bool[,] matPattern)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(free_node_cnt * free_node_cnt == matPattern.Length);
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
// 要素アレイを取得
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.TRI);
if (!world.IsIdField(fieldValId))
{
return false;
}
// 値のフィールドを取得
CField valField = world.GetField(fieldValId);
// 値の要素セグメント（コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
// 座標の要素セグメント(コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
uint nno = 3;
//uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 非０要素を設定する
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
uint iNodeNumber = no_c[ino];
if (!toSorted.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = (int)toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
uint jNodeNumber = no_c[jno];
if (!toSorted.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = (int)toSorted[jNodeNumber];
// clapack形式の行列格納方法で格納
matPattern[inoGlobal, jnoGlobal] = true;
}
}
}
return true;
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツの方程式 剛性行列 残差ベクトルの追加(要素アレイ単位)
/// </summary>
/// <param name="world">ワールド座標系</param>
/// <param name="fieldValId">値のフィールドID</param>
/// <param name="media">媒質</param>
/// <param name="eaId">要素アレイID</param>
/// <param name="node_cnt">解析領域全体の節点数</param>
/// <param name="free_node_cnt">解析領域全体の自由節点数（強制境界を除いた節点数)</param>
/// <param name="toSorted">節点番号→ソート済み（強制境界を除いた)節点リストのインデックスマップ</param>
/// <param name="KMat">剛性行列</param>
/// <param name="MMat">質量行列</param>
/// <returns></returns>
private static bool MkHelmholtzMat_EachElementAry(
CFieldWorld world,
uint fieldValId,
MediaInfo media,
uint eaId,
uint node_cnt,
uint free_node_cnt,
Dictionary<uint, uint> toSorted,
ref MyDoubleBandMatrix KMat,
ref MyDoubleBandMatrix MMat)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(free_node_cnt == KMat.RowSize && free_node_cnt == KMat.ColumnSize);
System.Diagnostics.Debug.Assert(free_node_cnt == MMat.RowSize && free_node_cnt == MMat.ColumnSize);
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
// 要素アレイを取得
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.TRI);
if (!world.IsIdField(fieldValId))
{
return false;
}
// 値のフィールドを取得
CField valField = world.GetField(fieldValId);
// 値の要素セグメント（コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
// 座標の要素セグメント(コーナー)を取得
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
uint nno = 3;
uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
// 要素節点の値
Complex[] value_c = new Complex[nno];
// 要素節点の座標
double[,] coord_c = new double[nno, ndim];
// 要素剛性行列
double[,] eKMat = new double[nno, nno];
// 要素結合行列
double[,] eCMat = new double[nno, nno];
// 要素質量行列
double[,] eMMat = new double[nno, nno];
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_val = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_co = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 座標を取得
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
double[] tmpval = null;
ns_c_co.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == ndim);
for (int i = 0; i < tmpval.Length; i++)
{
coord_c[inoes, i] = tmpval[i];
}
}
// 節点の値を取って来る
es_c_va.GetNodes(ielem, no_c);
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
Complex[] tmpval = null;
ns_c_val.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == 1);
value_c[inoes] = tmpval[0];
}
// 節点座標
double[] p1 = new double[ndim];
double[] p2 = new double[ndim];
double[] p3 = new double[ndim];
for (int i = 0; i < ndim; i++)
{
p1[i] = coord_c[0, i];
p2[i] = coord_c[1, i];
p3[i] = coord_c[2, i];
}
// 面積を求める
double area = CKerEMatTri.TriArea(p1, p2, p3);
// 形状関数の微分を求める
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
CKerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, p1, p2, p3);
// ∫(dLi/dx)(dLj/dx) dxdy
double[,] integralDLDX = new double[3, 3];
// ∫(dLi/dy)(dLj/dy) dxdy
double[,] integralDLDY = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDX[ino, jno] = area * dldx[ino, 0] * dldx[jno, 0];
}
}
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDY[ino, jno] = area * dldx[ino, 1] * dldx[jno, 1];
}
}
/*
// ∫(dLi/dx)Lj dxdy
double[,] integralDLDXL = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDXL[ino, jno] = area * dldx[ino, 0] / 3.0;
}
}
// ∫(dLi/dy)Lj dxdy
double[,] integralDLDYL = new double[3, 3];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDLDYL[ino, jno] = area * dldx[ino, 1] / 3.0;
}
}
*/
// ∫LiLj dxdy
double[,] integralL = new double[3, 3]
{
{ area / 6.0 , area / 12.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 6.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 12.0, area / 6.0 },
};
// 要素剛性行列、要素質量行列を作る
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
// 要素剛性行列
eKMat[ino, jno] = media.P[0, 0] * integralDLDY[ino, jno] + media.P[1, 1] * integralDLDX[ino, jno];
// 要素質量行列
eMMat[ino, jno] = eps0 * myu0 * media.Q[2, 2] * integralL[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
uint iNodeNumber = no_c[ino];
if (!toSorted.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = (int)toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
uint jNodeNumber = no_c[jno];
if (!toSorted.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = (int)toSorted[jNodeNumber];
// clapack形式の行列格納方法で格納(バンド行列)
KMat._body[KMat.GetBufferIndex(inoGlobal,jnoGlobal)] += eKMat[ino, jno];
MMat._body[KMat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)] += eMMat[ino, jno];
}
}
}
return true;
}
/// <summary>
/// 領域の界の値を取得する(要素アレイ単位)
/// </summary>
/// <param name="world">ワールド座標系</param>
/// <param name="fieldValId">フィールド値ID</param>
/// <param name="no_c_area">節点番号配列</param>
/// <param name="to_no_area">節点番号→境界上節点番号マップ</param>
/// <param name="eaId">要素アレイID</param>
/// <param name="value_c_all">フィールド値配列</param>
/// <returns></returns>
private static bool getAreaFieldValueList_EachElementAry(CFieldWorld world, uint fieldValId, uint[] no_c_area, Dictionary<uint, uint> to_no_area, uint eaId, Complex[] value_c_all)
{
uint node_cnt = (uint)no_c_area.Length;
System.Diagnostics.Debug.Assert(world.IsIdEA(eaId));
CElemAry ea = world.GetEA(eaId);
System.Diagnostics.Debug.Assert(ea.ElemType() == ELEM_TYPE.TRI);
CField valField = world.GetField(fieldValId);
CElemAry.CElemSeg es_c_va = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
CElemAry.CElemSeg es_c_co = valField.GetElemSeg(eaId, ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
// 三角形要素の節点数
uint nno = 3;
// 座標の次元
//uint ndim = 2;
// 要素節点の全体節点番号
uint[] no_c = new uint[nno];
// 要素節点の値
Complex[] value_c = new Complex[nno];
// 要素節点の座標
//double[][] coord_c = new double[nno][];
//for (uint inoes = 0; inoes < ndim; inoes++)
//{
// coord_c[inoes] = new double[ndim];
//}
// 節点の値の節点セグメント
CNodeAry.CNodeSeg ns_c_val = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, true, world);
// 節点座標の節点セグメント
//CNodeAry.CNodeSeg ns_c_co = valField.GetNodeSeg(ELSEG_TYPE.CORNER, false, world);
for (uint ielem = 0; ielem < ea.Size(); ielem++)
{
// 要素配列から要素セグメントの節点番号を取り出す
es_c_co.GetNodes(ielem, no_c);
// 座標を取得
//for(uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
//{
// double[] tmpval = null;
// ns_c_co.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
// System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == ndim);
// for (int i = 0; i < tmpval.Length; i++)
// {
// coord_c[inoes][i] = tmpval[i];
// }
//}
// 節点の値を取って来る
es_c_va.GetNodes(ielem, no_c);
for (uint inoes = 0; inoes < nno; inoes++)
{
Complex[] tmpval = null;
ns_c_val.GetValue(no_c[inoes], out tmpval);
System.Diagnostics.Debug.Assert(tmpval.Length == 1);
value_c[inoes] = tmpval[0];
//System.Diagnostics.Debug.Write( "(" + value_c[inoes].Real + "," + value_c[inoes].Imag + ")" );
}
for (uint ino = 0; ino < nno; ino++)
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(to_no_area.ContainsKey(no_c[ino]));
uint ino_boundary = to_no_area[no_c[ino]];
System.Diagnostics.Debug.Assert(ino_boundary < node_cnt);
value_c_all[ino_boundary] = value_c[ino];
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine("value_c_all [ " + ino_boundary + " ] = " + "(" + value_c_all[ino_boundary].Real + ", " + value_c_all[ino_boundary].Imag + ") " + Complex.Norm(value_c_all[ino_boundary]));
}
}
return true;
}
