ここで解析用のクラス Analysis を定義します。今までに定義した有限要素法で使用されるテーブルや物性、境界条件、荷重および節点や要素の情報を保持し、これらに対する操作を行う関数を用意します。
ファイル fem.h に次の定義をかきこんでください。
class Analysis
{
//解析クラス
int anal_type; // = 1 : 軸対称 = 2 : ２次元 = 3 : ３次元
int iccg_max; //ICCG法パラメータ
double iccg_eps;
int newton_max; //ニュートン・ラフソン法パラメータ
double newton_eps;
int numtab,numat,numbc,numld,numnp,numel; //解析データ数
Table** table; //テーブル
Material** material; //物性
Boundary** boundary; //境界条件
Load** load; //荷重条件
Node** node; //節点
Element** element; //要素
public:
Analysis()
{
iccg_max = 10000;
iccg_eps = 1.0e-6;
newton_max = 50;
newton_eps = 1.0e-3;
numtab = numat = numbc = numld = numnp = numel = 0;
table = NULL;
material = NULL;
boundary = NULL;
load = NULL;
node = NULL;
element = NULL;
}
virtual ~Analysis()
{
for (int n=0; n<numel; n++)
delete element[n];
if(numel > 0) delete[] element;
for (int n=0; n<numnp; n++)
delete node[n];
if(numnp > 0) delete[] node;
for (int n=0; n<numld; n++)
delete load[n];
if(numld > 0) delete[] load;
for (int n=0; n<numbc; n++)
delete boundary[n];
if(numbc > 0) delete[] boundary;
for (int n=0; n<numat; n++)
delete material[n];
if(numat > 0) delete[] material;
for (int n=0; n<numtab; n++)
delete table[n];
if(numtab > 0) delete[] table;
}
int getAnaltype() { return anal_type; }
int getICCGmax() { return iccg_max; }
double getICCGeps() { return iccg_eps; }
int getNewtonmax() { return newton_max; }
double getNewtoneps() {return newton_eps; }
int getNumtab() { return numtab; }
int getNumat() { return numat; }
int getNumbc() { return numbc; }
int getNumld() { return numld; }
int getNumnp() { return numnp; }
int getNumel() { return numel; }
Table* getTable(int n) { return table[n]; }
Material* getMaterial(int n) { return material[n]; }
Boundary* getBoundary(int n) { return boundary[n]; }
Load* getLoad(int n) { return load[n]; }
Node* getNode(int n) { return node[n]; }
Element* getElement(int n) { return element[n]; }
bool isLinearanalysis();
Table* getTimetable();
void read(ifstream* fp_in);
void write(ofstream* fp_out);
};
メンバー関数の実装はファイル fem.cpp に次のように行います。
//解析クラス
bool Analysis::isLinearanalysis()
{
//線形解析か
for (int n=0; n<numel; n++)
{
Material* material = element[n]->getMaterial();
if(material->getTable(0) != NULL)
return false;
}
return true;
}
Table* Analysis::getTimetable()
{
//荷重条件に時間テーブルがあればそれを返す
Table* timetable = NULL;
for (int n=0; n<numld; n++)
{
if(load[n] != NULL)
{
if(load[n]->getTable() != NULL)
{
timetable = load[n]->getTable();
}
}
}
return timetable;
}
void Analysis::read(ifstream* fp_in)
{
string strArray[MAX_COLUMN];
char str[MAX_COLUMN];
//解析タイプの読み込み
Input::readln(fp_in, strArray);
strcpy(str,strArray[0].c_str()); anal_type = atoi(str);
//解析データ数の読み込み
Input::readln(fp_in, strArray);
strcpy(str,strArray[0].c_str()); numtab = atoi(str);
strcpy(str,strArray[1].c_str()); numat = atoi(str);
strcpy(str,strArray[2].c_str()); numbc = atoi(str);
strcpy(str,strArray[3].c_str()); numld = atoi(str);
strcpy(str,strArray[4].c_str()); numnp = atoi(str);
strcpy(str,strArray[5].c_str()); numel = atoi(str);
//配列の確保
if(numtab > 0)
table = new Table*[numtab];
else
table = NULL;
material = new Material*[numat];
boundary = new Boundary*[numbc];
load = new Load*[numld];
node = new Node*[numnp];
element = new Element*[numel];
//テーブルデータの読み込み
for (int n=0; n<numtab; n++)
{
table[n] = new Table();
table[n]->read(fp_in);
}
//物性データの読み込み
for (int n=0; n<numat; n++)
{
material[n] = new Material();
material[n]->read(numtab,table,fp_in);
}
//境界条件データの読み込み
for (int n=0; n<numbc; n++)
{
boundary[n] = new Boundary();
boundary[n]->read(fp_in);
}
//荷重データの読み込み
for (int n=0; n<numld; n++)
{
load[n] = new Load();
load[n]->read(numtab,table,fp_in);
}
//節点データの読み込み
for (int n=0; n<numnp; n++)
{
node[n] = new Node();
node[n]->read(numbc, boundary, numld, load, fp_in);
}
//要素データの読み込み
for (int n=0; n<numel; n++)
{
Input::readln(fp_in, strArray);
strcpy(str,strArray[0].c_str()); int ID = atoi(str);
strcpy(str,strArray[1].c_str()); int type = atoi(str);
element[n] = Element::getElement(ID,type);
element[n]->read(strArray, numat, material, numld, load, numnp, node, fp_in);
}
}
void Analysis::write(ofstream* fp_out)
{
}