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00020 #ifndef Q2_QUADRANGLE3D_FINITE_ELEMENT_HPP
00021 #define Q2_QUADRANGLE3D_FINITE_ELEMENT_HPP
00022
00023 #include <TinyVector.hpp>
00024 #include <TinyMatrix.hpp>
00025
00026 #include <QuadratureFormula.hpp>
00027 #include <ConformTransformation.hpp>
00028
00029 #include <LagrangianFiniteElement.hpp>
00030 #include <ThreadStaticBase.hpp>
00031
00032 class Q2Quadrangle3DFiniteElement
00033 : public ThreadStaticBase<Q2Quadrangle3DFiniteElement>,
00034 public LagrangianFiniteElement<9, Q2Quadrangle3DFiniteElement,
00035 QuadratureFormulaQ2Quadrangle3D>
00036 {
00037 private:
00038 static TinyVector<3, real_t> __massCenter;
00040 inline real_t __w1(const real_t& x) const
00041 {
00042 return (x-1)*(2*x-1);
00043 }
00044
00045 inline real_t __w2(const real_t& x) const
00046 {
00047 return 4*x*(1-x);
00048 }
00049
00050 inline real_t __w3(const real_t& x) const
00051 {
00052 return x*(2*x-1);
00053 }
00054
00055 inline real_t __dw1(const real_t& x) const
00056 {
00057 return 4*x-3;
00058 }
00059
00060 inline real_t __dw2(const real_t& x) const
00061 {
00062 return 4-8*x;
00063 }
00064
00065 inline real_t __dw3(const real_t& x) const
00066 {
00067 return 4*x-1;
00068 }
00069
00070 public:
00071 enum {
00072 numberOfDegreesOfFreedom = 9,
00073 numberOfVertexDegreesOfFreedom = 1,
00074 numberOfEdgeDegreesOfFreedom = 1,
00075 numberOfFaceDegreesOfFreedom = 1,
00076 numberOfVolumeDegreesOfFreedom = 0
00077 };
00078
00084 static const TinyVector<3, real_t>& massCenter()
00085 {
00086 return __massCenter;
00087 }
00088
00097 real_t W (const size_t& i, const TinyVector<3, real_t>& x) const;
00098
00107 real_t dxW(const size_t& i, const TinyVector<3, real_t>& x) const;
00108
00117 real_t dyW(const size_t& i, const TinyVector<3, real_t>& x) const;
00118
00127 real_t dzW(const size_t& i, const TinyVector<3, real_t>& x) const;
00128
00129 inline const
00130 TinyVector<QuadratureType::numberOfQuadraturePoints,
00131 TinyVector<3, real_t> >&
00132 integrationVertices() const
00133 {
00134 return QuadratureType::instance().vertices();
00135 }
00136
00137 Q2Quadrangle3DFiniteElement()
00138 {
00139 ;
00140 }
00141
00142 ~Q2Quadrangle3DFiniteElement()
00143 {
00144 ;
00145 }
00146 };
00147
00148 #endif // Q2_QUADRANGLE3D_FINITE_ELEMENT_HPP
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