cell_inf_hex18.c

一个用来实现偏微分方程中网格的计算库

{
  libmesh_assert (i < this->n_edges());

  if (i < 4) // base edges
    return AutoPtr<Elem>(new SideEdge<Edge3,InfHex18>(this,i));
  // infinite edges
  return AutoPtr<Elem>(new SideEdge<InfEdge2,InfHex18>(this,i));
}



void InfHex18::connectivity(const unsigned int sc,
			    const IOPackage iop,
			    std::vector<unsigned int>& conn) const
{
  libmesh_assert (_nodes != NULL);
  libmesh_assert (sc < this->n_sub_elem());
  libmesh_assert (iop != INVALID_IO_PACKAGE);

  switch (iop)
    {
    case TECPLOT:
      {
	switch (sc)
	  {
	  case 0:

	    conn[0] = this->node(0)+1;
	    conn[1] = this->node(8)+1;
	    conn[2] = this->node(16)+1;
	    conn[3] = this->node(11)+1;
	    conn[4] = this->node(4)+1;
	    conn[5] = this->node(12)+1;
	    conn[6] = this->node(17)+1;
	    conn[7] = this->node(15)+1;

	    return;
      
	  case 1:

	    conn[0] = this->node(8)+1;
	    conn[1] = this->node(1)+1;
	    conn[2] = this->node(9)+1;
	    conn[3] = this->node(16)+1;
	    conn[4] = this->node(12)+1;
	    conn[5] = this->node(5)+1;
	    conn[6] = this->node(13)+1;
	    conn[7] = this->node(17)+1;

	    return;
      
	  case 2:

	    conn[0] = this->node(11)+1;
	    conn[1] = this->node(16)+1;
	    conn[2] = this->node(10)+1;
	    conn[3] = this->node(3)+1; 
	    conn[4] = this->node(15)+1;
	    conn[5] = this->node(17)+1;
	    conn[6] = this->node(14)+1;
	    conn[7] = this->node(7)+1;

	    return;
      
	  case 3:

	    conn[0] = this->node(16)+1;
	    conn[1] = this->node(9)+1;
	    conn[2] = this->node(2)+1;
	    conn[3] = this->node(10)+1;
	    conn[4] = this->node(17)+1;
	    conn[5] = this->node(13)+1;
	    conn[6] = this->node(6)+1;
	    conn[7] = this->node(14)+1;

	    return;
      
	  default:
	    libmesh_error();
	  }
      }

    default:
      libmesh_error();
    }

  libmesh_error();
}




unsigned int InfHex18::n_second_order_adjacent_vertices (const unsigned int n) const
{
  switch (n)
    {
      case 8:
      case 9:
      case 10:
      case 11:
      case 12:
      case 13:
      case 14:
      case 15:
	return 2;

      case 16:
      case 17:
	return 4;

      default:
	libmesh_error();
    }

  libmesh_error();
  return libMesh::invalid_uint;
}



unsigned short int InfHex18::second_order_adjacent_vertex (const unsigned int n,
							   const unsigned int v) const
{ 
  libmesh_assert (n >= this->n_vertices());
  libmesh_assert (n <  this->n_nodes());
  libmesh_assert (v <  this->n_second_order_adjacent_vertices(n));

  if (n == 16)
      /*
       * for the bubble node in the base the return value is 
       * simply v.  Why? -- the user asks for the v-th 
       * adjacent vertex, from \p n_second_order_adjacent_vertices() 
       * there are 4 adjacent vertices, and these happen to be
       * 0..3
       */
      return static_cast<unsigned short int>(v);
  else if (n == 17)
      /*
       * for the bubble node further out similar reasoning works,
       * but v must be shifted to the further-out nodes: 
       * simply add 4
       */
      return static_cast<unsigned short int>(v+4);

  else
      /*
       * all others are stored in the vertices matrix -- note
       * that this matrix is kept in \p InfHex to foster
       * code-reuse
       */
      return _second_order_adjacent_vertices[n-this->n_vertices()][v]; 
}



std::pair<unsigned short int, unsigned short int>
InfHex18::second_order_child_vertex (const unsigned int n) const
{
  libmesh_assert (n >= this->n_vertices());
  libmesh_assert (n < this->n_nodes());
  /*
   * the _second_order_vertex_child_* vectors are
   * stored in cell_inf_hex.C, since they are identical
   * for InfHex16 and InfHex18
   */
  return std::pair<unsigned short int, unsigned short int>
    (_second_order_vertex_child_number[n],
     _second_order_vertex_child_index[n]);
}







#ifdef ENABLE_AMR

const float InfHex18::_embedding_matrix[4][18][18] =
{
  // embedding matrix for child 0
  {
    //          0           1           2           3           4           5           6           7           8           9          10          11          12          13          14          15          16          17 th parent Node
    {         1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 0th child N.
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 1
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0}, // 2
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 3
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 4
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 5
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0}, // 6
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0}, // 7
    {       0.375,     -0.125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 8
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,      0.375,        0.0,     -0.125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0}, // 9
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,     -0.125,        0.0,      0.375,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0}, // 10
    {       0.375,        0.0,        0.0,     -0.125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 11
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,      0.375,     -0.125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 12
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,      0.375,        0.0,     -0.125,        0.0,        0.0,       0.75}, // 13
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,     -0.125,        0.0,      0.375,        0.0,       0.75}, // 14
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,      0.375,        0.0,        0.0,     -0.125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,       0.75,        0.0,        0.0}, // 15
    {    0.140625,  -0.046875,   0.015625,  -0.046875,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,    0.28125,   -0.09375,   -0.09375,    0.28125,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,     0.5625,        0.0}, // 16
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,   0.140625,  -0.046875,   0.015625,  -0.046875,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,    0.28125,   -0.09375,   -0.09375,    0.28125,        0.0,     0.5625}  // 17
  },

  // embedding matrix for child 1
  {
    //          0           1           2           3           4           5           6           7           8           9          10          11          12          13          14          15          16          17 th parent Node
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 0th child N.
    {         0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 1
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 2
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0}, // 3
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 4
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 5
    {         0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0,        1.0,        0.0,        0.0,        0.0,        0.0}, // 6
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