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: ベクトル未知数の補間 : 2次元アイソパラメトリック要素 : スカラー未知数の勾配   目次

ベクトル未知数 $ {}^{t} \{ u \} $

2次元アイソパラメトリック要素では、 ベクトル量の未知数 $ {}^{t} \{ u \} $ は、 一般に、 その成分( $ {}^{t} u_x, {}^{t} u_y$ )を そのまま一般化自由度 $ {}^{t} U_{(Id)}$ とした 2つの自由度により表現される。


$\displaystyle {}^{t} \{ u \}$ $\textstyle =$ $\displaystyle {}^{t} u_x \{ e \} _x
+ {}^{t} u_y \{ e \} _y$  
  $\textstyle =$ $\displaystyle {}^{t} U_{(0)} \{ e \} _{(0)}
+ {}^{t} U_{(1)} \{ e \} _{(1)}$  
  $\textstyle =$ $\displaystyle \sum_{Id=0}^{2-1}
{}^{t} U_{(Id)} \{ e \} _{Id}$ (5.16)

ここで、 $ \{ e \} _{Id} = \{ e \} _x, \{ e \} _y$ は それぞれx, y軸方向の単位ベクトルである。

ベクトル未知数の例としては、 流速、磁気ベクトルポテンシャルなどがある。

なお、 構造解析では変位ベクトル $ {}^{t} \{ u \} $ を未知数とするが、 ビーム要素の場合、 並進自由度の2成分に加えて回転自由度が用いられる。



Hiroshi KAWAI 平成15年4月19日