/[escript]/branches/domexper/dudley/src/ElementFile_jacobeans.c
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trunk/finley/src/ElementFile_jacobeans.c revision 1388 by trankine, Fri Jan 11 07:45:58 2008 UTC branches/domexper/dudley/src/ElementFile_jacobeans.c revision 3144 by jfenwick, Fri Sep 3 00:49:02 2010 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
 /* $Id$ */  
   
2  /*******************************************************  /*******************************************************
3   *  *
4   *           Copyright 2003-2007 by ACceSS MNRF  * Copyright (c) 2003-2010 by University of Queensland
5   *       Copyright 2007 by University of Queensland  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6   *  * http://www.uq.edu.au/esscc
7   *                http://esscc.uq.edu.au  *
8   *        Primary Business: Queensland, Australia  * Primary Business: Queensland, Australia
9   *  Licensed under the Open Software License version 3.0  * Licensed under the Open Software License version 3.0
10   *     http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php  * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
11   *  *
12   *******************************************************/  *******************************************************/
13    
14    
15  #include "ElementFile.h"  #include "ElementFile.h"
16  #include "Assemble.h"  #include "Assemble.h"
# Line 22  Line 21 
21    
22  /**************************************************************/  /**************************************************************/
23    
24  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_ElementFile_Jacobeans_alloc(Finley_RefElement* ReferenceElement)  Dudley_ElementFile_Jacobeans* Dudley_ElementFile_Jacobeans_alloc(Dudley_ShapeFunction* BasisFunctions)
25  {  {
26    Finley_ElementFile_Jacobeans* out=MEMALLOC(1,Finley_ElementFile_Jacobeans);    Dudley_ElementFile_Jacobeans* out=MEMALLOC(1,Dudley_ElementFile_Jacobeans);
27    if (Finley_checkPtr(out)) {    if (Dudley_checkPtr(out)) {
28       return NULL;       return NULL;
29    } else {    } else {
30       out->status=FINLEY_INITIAL_STATUS-1;       out->status=DUDLEY_INITIAL_STATUS-1;
31       out->ReferenceElement=ReferenceElement;       out->BasisFunctions=Dudley_ShapeFunction_reference(BasisFunctions);
32         out->numDim=0;
33         out->numQuadTotal=0;
34         out->numElements=0;
35       out->volume=NULL;       out->volume=NULL;
36       out->DSDX=NULL;       out->DSDX=NULL;
37       return out;       return out;
# Line 38  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele Line 40  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele
40    
41  /**************************************************************/  /**************************************************************/
42    
43  void Finley_ElementFile_Jacobeans_dealloc(Finley_ElementFile_Jacobeans* in)  void Dudley_ElementFile_Jacobeans_dealloc(Dudley_ElementFile_Jacobeans* in)
44  {  {
45    if (in!=NULL) {    if (in!=NULL) {
46      if (in->volume!=NULL) MEMFREE(in->volume);      Dudley_ShapeFunction_dealloc(in->BasisFunctions);  
47      if (in->DSDX!=NULL) MEMFREE(in->DSDX);        MEMFREE(in->volume);
48        MEMFREE(in->DSDX);
49      MEMFREE(in);      MEMFREE(in);
50    }    }
51  }  }
# Line 50  void Finley_ElementFile_Jacobeans_deallo Line 53  void Finley_ElementFile_Jacobeans_deallo
53  /**************************************************************/  /**************************************************************/
54    
55    
56  /**************************************************************/  Dudley_ElementFile_Jacobeans* Dudley_ElementFile_borrowJacobeans(Dudley_ElementFile* self, Dudley_NodeFile* nodes,
   
 Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_ElementFile_borrowJacobeans(Finley_ElementFile* self, Finley_NodeFile* nodes,  
57                                                                   bool_t reducedShapefunction, bool_t reducedIntegrationOrder) {                                                                   bool_t reducedShapefunction, bool_t reducedIntegrationOrder) {
58    Finley_ElementFile_Jacobeans *out = NULL;    Dudley_ElementFile_Jacobeans *out = NULL;
59    Finley_RefElement *shape=NULL;    Dudley_ShapeFunction *shape=NULL, *basis;
60      Dudley_ReferenceElement*  refElement=NULL;
61      double *dBdv;
62      
63      dim_t numNodes=self->numNodes;
64        
65    if (reducedShapefunction) {    if (reducedShapefunction) {
66         if (reducedIntegrationOrder) {         if (reducedIntegrationOrder) {
67             out=self->jacobeans_reducedS_reducedQ;             out=self->jacobeans_reducedS_reducedQ;
            shape=self->ReferenceElement;  
68         } else {         } else {
69             out=self->jacobeans_reducedS;             out=self->jacobeans_reducedS;
70         }         }
# Line 72  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele Line 76  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele
76         }         }
77    }    }
78    if (out->status < nodes->status) {    if (out->status < nodes->status) {
79       dim_t numNodes=self->ReferenceElement->Type->numNodes;      
80       if (reducedIntegrationOrder) {       basis=out->BasisFunctions;
81             shape=self->ReferenceElementReducedOrder;       shape=Dudley_ReferenceElementSet_borrowParametrization(self->referenceElementSet, reducedIntegrationOrder);
82         refElement= Dudley_ReferenceElementSet_borrowReferenceElement(self->referenceElementSet, reducedIntegrationOrder);
83    
84         out->numDim=nodes->numDim;
85         out->numQuadTotal=shape->numQuadNodes;
86         out->numShapesTotal=basis->Type->numShapes;
87         out->numElements=self->numElements;
88        
89         if (reducedShapefunction) {
90            out->offsets=refElement->LinearType->offsets;
91            dBdv=basis->dSdv;
92       } else {       } else {
93             shape=self->ReferenceElement;          out->offsets=refElement->Type->offsets;
94            dBdv=refElement->DBasisFunctionDv;
95       }       }
96       out->numDim=nodes->numDim;      
97       if (out->volume==NULL) out->volume=MEMALLOC((self->numElements)*(out->ReferenceElement->numQuadNodes),double);       if (out->numQuadTotal != basis->numQuadNodes) {
98       if (out->DSDX==NULL) out->DSDX=MEMALLOC((self->numElements)          Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: Incorrect total number of quadrature points.");
99                                              *(out->ReferenceElement->Type->numNodes)          return NULL;
100         }
101         if (refElement->numNodes> numNodes) {
102               Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: Too many nodes expected.");
103               return NULL;
104         }
105    
106         if (out->volume==NULL) out->volume=MEMALLOC((out->numElements)*(out->numQuadTotal),double);
107         if (out->DSDX==NULL) out->DSDX=MEMALLOC((out->numElements)
108                                                *(out->numShapesTotal)
109                                              *(out->numDim)                                              *(out->numDim)
110                                              *(out->ReferenceElement->numQuadNodes),double);                                              *(out->numQuadTotal),double);
111       if (! (Finley_checkPtr(out->volume) || Finley_checkPtr(out->DSDX)) ) {       if (! (Dudley_checkPtr(out->volume) || Dudley_checkPtr(out->DSDX)) ) {
112            /*========================== dim = 1 ============================================== */            /*========================== dim = 1 ============================================== */
113            if (out->numDim==1) {            if (out->numDim==1) {
114               if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==0) {               if (refElement->numLocalDim==0) {
115              Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: 1D does not support local dimension 0.");
116               } else if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==1) {               } else if (refElement->numLocalDim==1) {
117                    if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&                         Assemble_jacobeans_1D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                       (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                       Assemble_jacobeans_1D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
118                                              shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                              shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
119                                              shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                              shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv, out->DSDX,out->volume,self->Id);
120                                              out->DSDX,out->volume,self->Id);  
                   } else {  
                       Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 1D supports numShape=NumNodes only.");  
                   }  
121               } else {               } else {
122                    Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 1D domain has to be 0 or 1.");                    Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 1D domain has to be 0 or 1.");
123               }               }
124            /*========================== dim = 2 ============================================== */            /*========================== dim = 2 ============================================== */
125            } else if (out->numDim==2) {            } else if (out->numDim==2) {
126               if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==0) {               if (refElement->numLocalDim==0) {
127                     Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: 2D does not support local dimension 0.");
128               } else if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==1) {               } else if (refElement->numLocalDim==1) {
129                    if (out->ReferenceElement->Type->numDim==2) {                    if (out->BasisFunctions->Type->numDim==2) {
130                       if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&                          Assemble_jacobeans_2D_M1D_E2D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                          (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_2D_M1D_E2D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
131                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
132                                                        shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                                        shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
133                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);
134                       } else if ((2*(shape->Type->numShapes)==numNodes) &&                    }  else if (out->BasisFunctions->Type->numDim==1) {
135                                  (2*(out->ReferenceElement->Type->numShapes)==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {                          Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                         Assemble_jacobeans_2D_M1D_E2D_C(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
                                                         shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,  
                                                         shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,  
                                                         out->DSDX,out->volume,self->Id);  
                      } else {  
                           Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 2D supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");  
                       }  
                   }  else if (out->ReferenceElement->Type->numDim==1) {  
                      if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&  
                          (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
136                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
137                                                        shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                                        shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
138                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);
                      } else if ((2*shape->Type->numShapes==numNodes) &&  
                                 (2*out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D_C(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
                                                         shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,  
                                                         shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,  
                                                         out->DSDX,out->volume,self->Id);  
                      } else {  
                           Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 2D supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");  
                       }  
139                    } else {                    } else {
140                      Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: element dimension for local dimenion 1 in a 2D domain has to be 1 or 2.");                      Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: element dimension for local dimenion 1 in a 2D domain has to be 1 or 2.");
141                    }                    }
142               } else if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==2) {               } else if (refElement->numLocalDim==2) {
143                    if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&                       Assemble_jacobeans_2D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                       (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                      Assemble_jacobeans_2D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
144                                             shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                             shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
145                                             shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                             shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
146                                             out->DSDX,out->volume,self->Id);                                             out->DSDX,out->volume,self->Id);
                   } else {  
                       Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 3D volume elements supports numShape=NumNodes only.");  
                   }  
   
147               } else {               } else {
148                 Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 2D domain has to be  1 or 2.");                 Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 2D domain has to be  1 or 2.");
149               }               }
150            /*========================== dim = 3 ============================================== */            /*========================== dim = 3 ============================================== */
151            } else if (out->numDim==3) {            } else if (out->numDim==3) {
152               if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==0) {               if (refElement->numLocalDim==0) {
153              Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: 3D does not support local dimension 0.");
154               } else if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==2) {               } else if (refElement->numLocalDim==2) {
155                    if (out->ReferenceElement->Type->numDim==3) {                    if (out->BasisFunctions->Type->numDim==3) {
156                       if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&                          Assemble_jacobeans_3D_M2D_E3D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                          (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_3D_M2D_E3D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
157                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
158                                                        shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                                        shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
159                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);
160                       } else if ((2*shape->Type->numShapes==numNodes) &&                    }  else if (out->BasisFunctions->Type->numDim==2) {
161                                  (2*out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {                          Assemble_jacobeans_3D_M2D_E2D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                         Assemble_jacobeans_3D_M2D_E3D_C(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
                                                         shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,  
                                                         shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,  
                                                         out->DSDX,out->volume,self->Id);  
                      } else {  
                           Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 3D supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");  
                       }  
                   }  else if (out->ReferenceElement->Type->numDim==2) {  
                      if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&  
                          (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_3D_M2D_E2D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
162                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                                        shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
163                                                        shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                                        shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
164                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);                                                        out->DSDX,out->volume,self->Id);
                      } else if ((2*shape->Type->numShapes==numNodes) &&  
                                 (2*out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                         Assemble_jacobeans_3D_M2D_E2D_C(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
                                                         shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,  
                                                         shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,  
                                                         out->DSDX,out->volume,self->Id);  
                      } else {  
                           Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 3D supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");  
                       }  
165                    } else {                    } else {
166                      Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: element dimension for local dimenion 2 in a 3D domain has to be 3 or 2.");                      Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: element dimension for local dimenion 2 in a 3D domain has to be 3 or 2.");
167                    }                    }
168               } else if (out->ReferenceElement->Type->numLocalDim==3) {               } else if (refElement->numLocalDim==3) {
169                    if ((shape->Type->numShapes==numNodes) &&                       Assemble_jacobeans_3D(nodes->Coordinates,out->numQuadTotal,shape->QuadWeights,
                       (out->ReferenceElement->Type->numShapes==out->ReferenceElement->Type->numNodes)) {  
                      Assemble_jacobeans_3D(nodes->Coordinates,out->ReferenceElement->numQuadNodes,out->ReferenceElement->QuadWeights,  
170                                             shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,                                             shape->Type->numShapes,self->numElements,numNodes,self->Nodes,
171                                             shape->dSdv,out->ReferenceElement->Type->numShapes,out->ReferenceElement->dSdv,                                             shape->dSdv,basis->Type->numShapes,dBdv,
172                                             out->DSDX,out->volume,self->Id);                                             out->DSDX,out->volume,self->Id);
                   } else {  
                       Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: 3D volume elements supports numShape=NumNodes only.");  
                   }  
173               } else {               } else {
174                 Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 3D domain has to be 2 or 3.");                 Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: local dimenion in a 3D domain has to be 2 or 3.");
175               }               }
176            } else {            } else {
177              Finley_setError(SYSTEM_ERROR,"Finley_ElementFile_borrowJacobeans: spatial dimension has to be 1, 2 or 3.");              Dudley_setError(SYSTEM_ERROR,"Dudley_ElementFile_borrowJacobeans: spatial dimension has to be 1, 2 or 3.");
178            }            }
179       }       }
180       if (Finley_noError()) {       if (Dudley_noError()) {
181           out->status = nodes->status;           out->status = nodes->status;
182       } else {       } else {
183           out=NULL;           out=NULL;
# Line 223  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele Line 187  Finley_ElementFile_Jacobeans* Finley_Ele
187    
188     return out;     return out;
189  }  }
 /*  
  * $Log$  
  *  
  */  

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