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: 実装 : 六面体 : 自然座標   目次

積分

ある六面体領域 $-1.0 \le \xi \le 1.0$ $-1.0 \le \eta \le 1.0$ $-1.0 \le \zeta \le 1.0$ における 関数 $f$ について、


$\displaystyle f = f ( \! ( \{ \xi \} ) \! )$     (3.17)

その積分は、


    $\displaystyle \int_{-1}^1 \int_{-1}^1 \int_{-1}^1
f
\mathrm{d} \xi \mathrm{d} \eta \mathrm{d} \zeta$  
  $\textstyle =$ $\displaystyle \sum_{Ip^\xi} \sum_{Ip^\eta} \sum_{Ip^\zeta}
w_{(Ip^\xi)} w_{(Ip^\eta)} w_{(Ip^\zeta)}
f ( \! ( \{ \xi \} _{(Ip^\xi Ip^\eta Ip^\zeta)} ) \! )$  

ここで、 $ \{ \xi \} _{(Ip^\xi Ip^\eta Ip^\zeta)}$ は、 各次元方向の積分点 $Ip^\xi, Ip^\eta, Ip^\zeta$ の自然座標であり、


$\displaystyle \{ \xi \} _{(Ip^\xi Ip^\eta Ip^\zeta)}
=
{
\left \langle \begin{a...
...)} & \eta_{(Ip^\eta)} & \zeta_{(Ip^\zeta)}
\end{array} \right \rangle
} ^ { T }$     (3.18)

$\xi_{(Ip^\xi)}$ は一次元の$\xi$座標における積分点座標、 $\eta_{(Ip^\eta)}$ は一次元の$\eta$座標における積分点座標、 $\zeta_{(Ip^\zeta)}$ は一次元の$\zeta$座標における積分点座標である。

また、 $w_{(Ip^\xi)}, w_{(Ip^\eta)}, w_{(Ip^\zeta)}$ は、 各次元方向の積分点 $Ip^\xi, Ip^\eta, Ip^\zeta$ の重み係数である。

各方向の数値積分の座標と重みについては、 前節の「一次元」を参照。

なお、 六面体の境界四辺形表面上の関数の積分は、 二次元四辺形上のガウス積分を用いればよい。 前節の「四辺形」を参照。





Hiroshi KAWAI 平成15年8月11日