Two Dimensional Finite Element Method
Example Problems-4

=Step 3: Dirichlet境界条件の組み込み=
Dirichlet境界条件の組み込みの手順は、 (1) Dirichlet境界条件が与えられている節点番号と同じ連立方程式の行(横行)を消します。そして、(2)マトリックスのKiiに1を挿入し、(3)右辺のベクトルの節点番号と同じ位置にDirichlet境界値を挿入します。
下図が全てのDirichlet境界条件を組み込んだ状態です。

全てのDirichlet境界条件を組み込んだ状態

=Step 4: マトリックスを対称化=
上式のマトリックスを対称に保つための作業です。上の式の{T} で未知は、T5とT6です。その他は、全て既知ですから、既知の{T}と[K]とでマトリックス演算が出来る全てを、連立方程式の右辺に足し込みます。下がその状態です。

マトリックスを対称にした状態

ここまでくると、Halfbandwidthの連立方程式の解法のプログラムを使って、温度{T} を計算できます。やってみて下さい。

手でも、上の連立方程式を計算できます。Unknownは、T5とT6ですから、上図の着色部分だけを抜き取ると、下図の様になりますね。

計算すると、T5 = 0.2735 、T6 = 0.3867 となります。貴方も、やってみて下さいね。

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