領域積分

要素 $Ie$ における 関数 ${}^{t} f$ について、

$${}^{t} f = f ( \! ( \{ \xi \} ) \! )$$ (4.39)

その領域積分は、

$$\int_{S^{(Ie)}} {}^{t} f \mathrm{d} S$$

$$= \int_{-1}^1 \int_{-1}^1 {}^{t} f J^S \mathrm{d} \xi \mathrm{d} \eta$$

$$= \sum_{Ip} w_{(Ip)} f ( \! ( \{ \xi \} _{(Ip)} ) \! ) J^S ( \! ( \{ \xi \} _{(Ip)} ) \! )$$ (4.40)

ここで、 面積積分の変換子 $J^S$ は、 Jacobianのdeterminant、すなわち、四辺形の面積となり、

$$J^S = J^S ( \! ( \{ \xi \} ) \! ) = a \mathrm{det} \; \frac{ \partial \{ x \} }{ \partial \{ \xi \} }$$ (4.41)

$\{ \xi \} _{(Ip)}$ は、四辺形の積分点 $Ip$ の自然座標、 $w_{(Ip)}$ は、その重み係数である。

各方向の数値積分の座標と重みについては、 「数値積分」「ガウス積分」「四辺形」を参照。