fem.element
クラス AbstractShellElement

java.lang.Object
  上位を拡張 fem.AbstractNodes
      上位を拡張 fem.element.AbstractElement
          上位を拡張 fem.element.AbstractShellElement
すべての実装されたインタフェース:
Element, GaussianQuadrature, LabeledData, Nodes, ShellElement, java.lang.Cloneable
直系の既知のサブクラス:
QuadElement1, TriElement1

public abstract class AbstractShellElement
extends AbstractElement
implements ShellElement

シェル要素 (MITC) の抽象スーパークラス


フィールドの概要
protected  int param
          シェルパラメータのインデックス
 
クラス fem.element.AbstractElement から継承されたフィールド
label, material
 
クラス fem.AbstractNodes から継承されたフィールド
nodes
 
インタフェース fem.GaussianQuadrature から継承されたフィールド
C1_3, GTETRA2, GTRI2, GW3, GX2, GX3
 
コンストラクタの概要
protected AbstractShellElement(int label, int material, int param)
          要素を構築する
 
メソッドの概要
 double[] angle(Point3D[] p)
          要素節点の角度を返す
 int borderCount()
          要素境界数を返す
 Matrix dirMatrix(Point3D[] p)
          方向余弦マトリックスを返す
 int getParam()
          シェルパラメータのインデックスを返す
protected  double[][] grad(Point3D[] p, double xsi, double eta, double t)
          形状関数の勾配
{ dNi /dx dNi /dy dNi /dz }
を返す
protected  double[][] grad(Point3D[] p, Matrix ja, double jacobian, Matrix sf, double t)
          形状関数の勾配
{ dNi /dx dNi /dy }
を返す
protected  Matrix gradMatrix(Point3D[] p, double xsi, double eta, double w, double t)
          拡散マトリックス
{ ∇Ni・∇Nj }
を返す
protected  double jacobian(Matrix ja)
          ヤコビアンを返す
protected  Matrix jacobianMatrix(Point3D[] p, Vector3D[] v, Matrix sf, double t)
          ヤコビ行列を返す
protected  Matrix jacobianMatrix(Point3D[] p, Vector3D v, Matrix sf, double t)
          ヤコビ行列を返す
protected  Matrix jacobInv(Matrix ja, double jacobian, Matrix d)
          逆ヤコビ行列を返す
 Matrix massMatrix(Point3D[] p, double density)
          質量マトリックスを返す
 Matrix massMatrix(Point3D[] p, Material material)
          質量マトリックスを返す
 Matrix massMatrix(Point3D[] p, Material material, double t)
          質量マトリックスを返す
 void setParam(int param)
          シェルパラメータのインデックスを設定する
protected  Matrix shapeFunctionMatrix(Point3D[] p, double xsi, double eta, double w, double t)
          形状関数マトリックス
{ NiNj }
を返す
 Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p, Material material)
          剛性マトリックスを返す
 Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p, Material material, double t)
          剛性マトリックスを返す
 Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p, Matrix d1)
          剛性マトリックスを返す
protected  Strain[] strain(Point3D[] p, Vector3DR[] u, double[] xsi, double[] eta, double zeta, double t)
          要素歪を返す
protected  Vector strain(Point3D[] p, Vector3DR[] u, Vector3D n, Matrix d, Matrix dt, double t, double xsi, double eta, double zeta)
          要素歪を返す
protected  Matrix strainMatrix(Matrix sf, Matrix ja, double jacobian, Matrix d, Matrix dt, double t, double zeta)
          歪 - 変位マトリックスを返す
ただし歪は要素面座標、変位は全体座標
protected  Matrix strainMatrix1(Matrix sf, Matrix ja, double jacobian, Matrix d)
          歪 - 変位マトリックスを返す
 Stress[] stress(Point3D[] p, Vector3DR[] u, Material material, double zeta, double t)
          要素応力を返す
protected  Stress[] stress(Point3D[] p, Vector3DR[] u, Matrix d1, double[] xsi, double[] eta, double zeta, double t)
          要素応力を返す
protected  Strain toStrain(Vector v)
          ベクトルを歪に変換する
protected  Stress toStress(Vector v)
          ベクトルを応力に変換する
 java.lang.String toString()
          データ文字列を返す
 java.lang.String toString(int material, int param, Node[] p)
          データ文字列を返す
 java.lang.String toString(int material, Node[] p)
          データ文字列を返す
 
クラス fem.element.AbstractElement から継承されたメソッド
borders, clone, copyElement, equals, getMaterial, getName, gradMatrix, hashCode, label, setLabel, setMaterial, shapeFunctionMatrix, toVector, toVector
 
クラス fem.AbstractNodes から継承されたメソッド
center, node, nodes, resetNodeLabel
 
クラス java.lang.Object から継承されたメソッド
finalize, getClass, notify, notifyAll, wait, wait, wait
 
インタフェース fem.ShellElement から継承されたメソッド
massMatrix, normalVector, shapeFunction, stiffnessMatrix, strain, stress
 
インタフェース fem.Element から継承されたメソッド
border, borders, copyElement, getMaterial, gradMatrix, gradMatrix, setMaterial, shapeFunctionMatrix, shapeFunctionMatrix
 
インタフェース fem.LabeledData から継承されたメソッド
label, setLabel
 
インタフェース fem.Nodes から継承されたメソッド
center, node, nodeCount, nodes, resetNodeLabel
 

フィールドの詳細

param

protected int param
シェルパラメータのインデックス

コンストラクタの詳細

AbstractShellElement

protected AbstractShellElement(int label,
                               int material,
                               int param)
要素を構築する

パラメータ:
label - 要素ラベル
material - 材料のインデックス
param - シェルパラメータのインデックス
メソッドの詳細

getParam

public int getParam()
シェルパラメータのインデックスを返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の getParam
戻り値:
シェルパラメータのインデックス

setParam

public void setParam(int param)
シェルパラメータのインデックスを設定する

定義:
インタフェース ShellElement 内の setParam
パラメータ:
param - シェルパラメータのインデックス

borderCount

public int borderCount()
要素境界数を返す

定義:
インタフェース Element 内の borderCount
戻り値:
要素境界数

angle

public double[] angle(Point3D[] p)
要素節点の角度を返す

定義:
インタフェース Element 内の angle
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
戻り値:
要素節点の角度を格納した配列

dirMatrix

public Matrix dirMatrix(Point3D[] p)
方向余弦マトリックスを返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の dirMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
戻り値:
方向余弦マトリックス

jacobianMatrix

protected Matrix jacobianMatrix(Point3D[] p,
                                Vector3D v,
                                Matrix sf,
                                double t)
ヤコビ行列を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
v - 法線ベクトル
sf - 形状関数行列
t - 要素の厚さ
戻り値:
ヤコビ行列

jacobianMatrix

protected Matrix jacobianMatrix(Point3D[] p,
                                Vector3D[] v,
                                Matrix sf,
                                double t)
ヤコビ行列を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
v - 法線ベクトルを格納した配列
sf - 形状関数行列
t - 要素の厚さ
戻り値:
ヤコビ行列

jacobian

protected double jacobian(Matrix ja)
ヤコビアンを返す

パラメータ:
ja - ヤコビ行列
戻り値:
ヤコビアン

jacobInv

protected Matrix jacobInv(Matrix ja,
                          double jacobian,
                          Matrix d)
逆ヤコビ行列を返す

パラメータ:
ja - ヤコビ行列
jacobian - ヤコビアン
d - 方向余弦マトリックス
戻り値:
逆ヤコビ行列

massMatrix

public Matrix massMatrix(Point3D[] p,
                         Material material)
質量マトリックスを返す

定義:
インタフェース Element 内の massMatrix
オーバーライド:
クラス AbstractElement 内の massMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
material - 材料
戻り値:
質量マトリックス

massMatrix

public Matrix massMatrix(Point3D[] p,
                         double density)
質量マトリックスを返す

定義:
インタフェース Element 内の massMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
density - 材料の密度
戻り値:
質量マトリックス

massMatrix

public Matrix massMatrix(Point3D[] p,
                         Material material,
                         double t)
質量マトリックスを返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の massMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
material - 材料
t - 厚さ
戻り値:
質量マトリックス

stiffnessMatrix

public Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p,
                              Material material)
剛性マトリックスを返す

定義:
インタフェース Element 内の stiffnessMatrix
オーバーライド:
クラス AbstractElement 内の stiffnessMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
material - 材料
戻り値:
剛性マトリックス

stiffnessMatrix

public Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p,
                              Matrix d1)
剛性マトリックスを返す

定義:
インタフェース Element 内の stiffnessMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
d1 - 応力 - 歪マトリックス
戻り値:
剛性マトリックス

stiffnessMatrix

public Matrix stiffnessMatrix(Point3D[] p,
                              Material material,
                              double t)
剛性マトリックスを返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の stiffnessMatrix
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
material - 材料
t - 厚さ
戻り値:
剛性マトリックス

grad

protected double[][] grad(Point3D[] p,
                          double xsi,
                          double eta,
                          double t)
形状関数の勾配
{ dNi /dx dNi /dy dNi /dz }
を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
xsi - ξ 座標
eta - η 座標
t - 要素の厚さ
戻り値:
形状関数の勾配を格納した配列

grad

protected double[][] grad(Point3D[] p,
                          Matrix ja,
                          double jacobian,
                          Matrix sf,
                          double t)
形状関数の勾配
{ dNi /dx dNi /dy }
を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
ja - ヤコビ行列
jacobian - ヤコビアン
sf - 形状関数行列
t - 要素の厚さ
戻り値:
形状関数の勾配を格納した配列

shapeFunctionMatrix

protected Matrix shapeFunctionMatrix(Point3D[] p,
                                     double xsi,
                                     double eta,
                                     double w,
                                     double t)
形状関数マトリックス
{ NiNj }
を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
xsi - ξ 座標
eta - η 座標
w - 重み係数
t - 要素の厚さ
戻り値:
形状関数マトリックス

gradMatrix

protected Matrix gradMatrix(Point3D[] p,
                            double xsi,
                            double eta,
                            double w,
                            double t)
拡散マトリックス
{ ∇Ni・∇Nj }
を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
xsi - ξ 座標
eta - η 座標
w - 重み係数
t - 要素の厚さ
戻り値:
拡散マトリックス

strainMatrix1

protected Matrix strainMatrix1(Matrix sf,
                               Matrix ja,
                               double jacobian,
                               Matrix d)
歪 - 変位マトリックスを返す

パラメータ:
sf - 形状関数行列
ja - ヤコビ行列
jacobian - ヤコビアン
d - 方向余弦マトリックス
戻り値:
歪 - 変位マトリックスの成分を格納したマトリックス

strainMatrix

protected Matrix strainMatrix(Matrix sf,
                              Matrix ja,
                              double jacobian,
                              Matrix d,
                              Matrix dt,
                              double t,
                              double zeta)
歪 - 変位マトリックスを返す
ただし歪は要素面座標、変位は全体座標

パラメータ:
sf - 形状関数行列
ja - ヤコビ行列
jacobian - ヤコビアン
d - 方向余弦マトリックス
dt - 逆方向余弦マトリックス
t - 要素の厚さ
zeta - 節点の ζ 座標
戻り値:
歪 - 変位マトリックス

strain

protected Vector strain(Point3D[] p,
                        Vector3DR[] u,
                        Vector3D n,
                        Matrix d,
                        Matrix dt,
                        double t,
                        double xsi,
                        double eta,
                        double zeta)
要素歪を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
u - 節点変位を格納した配列
n - 要素の法線ベクトル
d - 方向余弦マトリックス
dt - 逆方向余弦マトリックス
t - 要素の厚さ
xsi - 節点の ξ 座標
eta - 節点の η 座標
zeta - 節点の ζ 座標
戻り値:
要素歪の成分を格納したベクトル

strain

protected Strain[] strain(Point3D[] p,
                          Vector3DR[] u,
                          double[] xsi,
                          double[] eta,
                          double zeta,
                          double t)
要素歪を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
u - 節点変位を格納した配列
xsi - 節点の ξ 座標を格納した配列
eta - 節点の η 座標を格納した配列
zeta - 歪を出力する面の ζ 座標
t - 要素の厚さ
戻り値:
要素歪を格納した配列

stress

protected Stress[] stress(Point3D[] p,
                          Vector3DR[] u,
                          Matrix d1,
                          double[] xsi,
                          double[] eta,
                          double zeta,
                          double t)
要素応力を返す

パラメータ:
p - 節点を格納した配列
u - 節点変位を格納した配列
d1 - 応力 - 歪マトリックス
xsi - 節点の ξ 座標を格納した配列
eta - 節点の η 座標を格納した配列
zeta - 歪を出力する面の ζ 座標
t - 要素の厚さ
戻り値:
要素応力を格納した配列

stress

public Stress[] stress(Point3D[] p,
                       Vector3DR[] u,
                       Material material,
                       double zeta,
                       double t)
要素応力を返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の stress
パラメータ:
p - 節点を格納した配列
u - 節点変位を格納した配列
material - 材料
zeta - 歪を出力する面の ζ 座標
t - 要素の厚さ
戻り値:
要素応力を格納した配列

toStrain

protected Strain toStrain(Vector v)
ベクトルを歪に変換する

パラメータ:
v - 歪の成分を格納したベクトル
戻り値:

toStress

protected Stress toStress(Vector v)
ベクトルを応力に変換する

パラメータ:
v - 応力の成分を格納したベクトル
戻り値:
応力

toString

public java.lang.String toString()
データ文字列を返す

オーバーライド:
クラス java.lang.Object 内の toString
戻り値:
このオブジェクトの文字列表現

toString

public java.lang.String toString(int material,
                                 Node[] p)
データ文字列を返す

定義:
インタフェース Element 内の toString
パラメータ:
material - 材料ラベル
p - 節点を格納した配列
戻り値:
このオブジェクトの文字列表現

toString

public java.lang.String toString(int material,
                                 int param,
                                 Node[] p)
データ文字列を返す

定義:
インタフェース ShellElement 内の toString
パラメータ:
material - 材料ラベル
param - シェルパラメータラベル
p - 節点を格納した配列
戻り値:
このオブジェクトの文字列表現