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trunk/finley/src/Assemble_PDE.c revision 971 by ksteube, Wed Feb 14 04:40:49 2007 UTC trunk/finley/src/Assemble_LumpedSystem.c revision 3379 by gross, Wed Nov 24 04:48:49 2010 UTC
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 /*  
  ************************************************************  
  *          Copyright 2006 by ACcESS MNRF                   *  
  *                                                          *  
  *              http://www.access.edu.au                    *  
  *       Primary Business: Queensland, Australia            *  
  *  Licensed under the Open Software License version 3.0    *  
  *     http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php       *  
  *                                                          *  
  ************************************************************  
 */  
1    
2    /*******************************************************
3    *
4    * Copyright (c) 2003-2010 by University of Queensland
5    * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6    * http://www.uq.edu.au/esscc
7    *
8    * Primary Business: Queensland, Australia
9    * Licensed under the Open Software License version 3.0
10    * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
11    *
12    *******************************************************/
13    
 /**************************************************************/  
   
 /*    assembles the system of numEq PDEs into the stiffness matrix S and right hand side F */  
   
 /*     -div(A*grad u)-div(B*u)+C*grad u + D*u= -div X + Y */  
   
 /*      -(A_{k,i,m,j} u_m,j)_i-(B_{k,i,m} u_m)_i+C_{k,m,j} u_m,j-D_{k,m} u_m = -(X_{k,i})_i + Y_k */  
   
 /*    u has numComp components. */  
14    
15  /*    Shape of the coefficients: */  /**************************************************************/
   
 /*      A = numEqu x numDim x numComp x numDim */  
 /*      B = numDim x numEqu x numComp  */  
 /*      C = numEqu x numDim x numComp  */  
 /*      D = numEqu x numComp  */  
 /*      X = numEqu x numDim   */  
 /*      Y = numEqu */  
   
 /*    The coefficients A,B,C,D,X and Y have to be defined on the integartion points or not present (=NULL). */  
   
 /*    S and F have to be initialized before the routine is called. S or F can be NULL. In this case the left or */  
 /*    the right hand side of the PDE is not processed.  */  
16    
17  /*    The routine does not consider any boundary conditions. */  /*    assembles the mass matrix in lumped form                */
18    
19  /**************************************************************/  /*    The coefficient D has to be defined on the integration points or not present. */
20    
21  /*  Author: gross@access.edu.au */  /*    lumpedMat has to be initialized before the routine is called. */
 /*  Version: $Id$ */  
22    
23  /**************************************************************/  /**************************************************************/
24    
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31    
32  /**************************************************************/  /**************************************************************/
33    
34  void Finley_Assemble_PDE(Finley_NodeFile* nodes,Finley_ElementFile* elements,Paso_SystemMatrix* S, escriptDataC* F,  void Finley_Assemble_LumpedSystem(Finley_NodeFile* nodes,Finley_ElementFile* elements, escriptDataC* lumpedMat, escriptDataC* D, const bool_t useHRZ)
35               escriptDataC* A, escriptDataC* B, escriptDataC* C, escriptDataC* D, escriptDataC* X, escriptDataC* Y ) {  {
36    
37    bool_t reducedIntegrationOrder=FALSE;    bool_t reducedIntegrationOrder=FALSE, expandedD;
38    char error_msg[LenErrorMsg_MAX];    char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
39    Assemble_Parameters p;    Finley_Assemble_Parameters p;
40    double time0;    dim_t dimensions[ESCRIPT_MAX_DATA_RANK], k, e, len_EM_lumpedMat, q, s, isub;
41    dim_t dimensions[ESCRIPT_MAX_DATA_RANK];    type_t funcspace;
42      index_t color,*row_index=NULL;
43      __const double *D_p=NULL;
44      double *S=NULL, *EM_lumpedMat=NULL, *Vol=NULL, *lumpedMat_p=NULL;
45      register double rtmp;
46      size_t len_EM_lumpedMat_size;
47      register double m_t=0., diagS=0., rtmp2=0.;
48    
49    Finley_resetError();    Finley_resetError();
50    
51    if (nodes==NULL || elements==NULL) return;    if (nodes==NULL || elements==NULL) return;
52    if (S==NULL && isEmpty(F)) return;    if (isEmpty(lumpedMat) || isEmpty(D)) return;
53      if (isEmpty(lumpedMat) && !isEmpty(D)) {
54    if (isEmpty(F) && !isEmpty(X) && !isEmpty(F)) {          Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_LumpedSystem: coefficients are non-zero but no lumped matrix is given.");
55          Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: right hand side coefficients are non-zero bat no right hand side vector given.");          return;
   }  
   
   if (S==NULL && !isEmpty(A) && !isEmpty(B) && !isEmpty(C) && !isEmpty(D)) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: coefficients are non-zero but no matrix is given.");  
   }  
   
   /*  get the functionspace for this assemblage call */  
   type_t funcspace=UNKNOWN;  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,A);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,B);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,C);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,D);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,X);  
   updateFunctionSpaceType(funcspace,Y);  
   if (funcspace==UNKNOWN) return; /* all  data are empty */  
   
   
   /* check if all function spaces are the same */  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,A) ) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient A");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,B) ) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient B");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,C) ) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient C");  
56    }    }
57    if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,D) ) {    funcspace=getFunctionSpaceType(D);
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient D");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,X) ) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient X");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,Y) ) {  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: unexpected function space type for coefficient Y");  
   }  
   if (! Finley_noError()) return;  
   
58    /* check if all function spaces are the same */    /* check if all function spaces are the same */
59    if (funcspace==FINLEY_ELEMENTS) {    if (funcspace==FINLEY_ELEMENTS) {
60         reducedIntegrationOrder=FALSE;         reducedIntegrationOrder=FALSE;
61    } else if (funcspace==FINLEY_FACE_ELEMENTS)  {    } else if (funcspace==FINLEY_FACE_ELEMENTS)  {
62         reducedIntegrationOrder=FALSE;         reducedIntegrationOrder=FALSE;
63    } else if (funcspace==FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_1)  {    } else if (funcspace==FINLEY_REDUCED_ELEMENTS) {
64         reducedIntegrationOrder=FALSE;         reducedIntegrationOrder=TRUE;
65    } else if (funcspace==FINLEY_CONTACT_ELEMENTS_2)  {    } else if (funcspace==FINLEY_REDUCED_FACE_ELEMENTS)  {
66         reducedIntegrationOrder=FALSE;         reducedIntegrationOrder=TRUE;
67    } else {    } else {
68         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: assemblage failed because of illegal function space.");         Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_LumpedSystem: assemblage failed because of illegal function space.");
69    }    }
70    if (! Finley_noError()) return;    if (! Finley_noError()) return;
71    
72    /* set all parameters in p*/    /* set all parameters in p*/
73    Assemble_getAssembleParameters(nodes,elements,S,F, reducedIntegrationOrder, &p);    Finley_Assemble_getAssembleParameters(nodes,elements,NULL,lumpedMat, reducedIntegrationOrder, &p);
74    if (! Finley_noError()) return;    if (! Finley_noError()) return;
75    
76    /* check if all function spaces are the same */    /* check if all function spaces are the same */
77      if (! numSamplesEqual(D,p.numQuadTotal,elements->numElements) ) {
78    if (! numSamplesEqual(A,p.numQuad,elements->numElements) ) {          sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_LumpedSystem: sample points of coefficient D don't match (%d,%d)",p.numQuadSub,elements->numElements);
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient A don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(B,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient B don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(C,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient C don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(D,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient D don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(X,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient X don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
         Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(Y,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: sample points of coefficient Y don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
79          Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);          Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);
80    }    }
81    
82    /*  check the dimensions: */    /*  check the dimensions: */
83        if (p.numEqu==1) {
   if (p.numEqu==1 && p.numComp==1) {  
     if (!isEmpty(A)) {  
       dimensions[0]=p.numDim;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(A,2,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient A: illegal shape, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(B,1,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient B: illegal shape (%d,)",dimensions[0]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(C,1,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient C, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
        }  
     }  
84      if (!isEmpty(D)) {      if (!isEmpty(D)) {
85         if (!isDataPointShapeEqual(D,0,dimensions)) {         if (!isDataPointShapeEqual(D,0,dimensions)) {
86            Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: coefficient D, rank 0 expected.");            Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_LumpedSystem: coefficient D, rank 0 expected.");
        }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(X,1,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient X, expected shape (%d,",dimensions[0]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
87         }         }
88    
89      }      }
     if (!isEmpty(Y)) {  
        if (!isDataPointShapeEqual(Y,0,dimensions)) {  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: coefficient Y, rank 0 expected.");  
        }  
     }  
90    } else {    } else {
     if (!isEmpty(A)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       dimensions[2]=p.numComp;  
       dimensions[3]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(A,4,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient A, expected shape (%d,%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2],dimensions[3]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       dimensions[2]=p.numComp;  
       if (!isDataPointShapeEqual(B,3,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient B, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numComp;  
       dimensions[2]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(C,3,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient C, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
91      if (!isEmpty(D)) {      if (!isEmpty(D)) {
92        dimensions[0]=p.numEqu;        dimensions[0]=p.numEqu;
93        dimensions[1]=p.numComp;        if (!isDataPointShapeEqual(D,1,dimensions)) {
94        if (!isDataPointShapeEqual(D,2,dimensions)) {            sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_LumpedSystem: coefficient D, expected shape (%d,)",dimensions[0]);
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient D, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(X,2,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient X, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
           Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(Y)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       if (!isDataPointShapeEqual(Y,1,dimensions)) {  
           sprintf(error_msg,"Finley_Assemble_PDE: coefficient Y, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
95            Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);            Finley_setError(TYPE_ERROR,error_msg);
96        }        }
97      }      }
98    }    }
99    if (Finley_noError()) {    if (Finley_noError()) {
100       time0=Finley_timer();      requireWrite(lumpedMat);
101       if (p.numEqu == p. numComp) {      lumpedMat_p=getSampleDataRW(lumpedMat,0);
102          if (p.numEqu > 1) {      len_EM_lumpedMat=p.row_numShapesTotal*p.numEqu;
103            /* system of PDESs */      len_EM_lumpedMat_size=len_EM_lumpedMat*sizeof(double);
104            if (p.numDim==3) {      
105              if (p.row_NS == p.col_NS && p.row_NS == p.row_NN && p.col_NS == p.col_NN ) {      expandedD=isExpanded(D);
106                 Finley_Assemble_PDE_System2_3D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);      S=p.row_jac->BasisFunctions->S;
107              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {  
108                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {      #pragma omp parallel private(color, EM_lumpedMat, row_index, Vol, D_p, s, q, k, rtmp, diagS, m_t, isub, rtmp2)
109                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");      {
110                 } else {         EM_lumpedMat=THREAD_MEMALLOC(len_EM_lumpedMat,double);
111                    Finley_Assemble_PDE_System2_C(p,elements,S,F,D,Y);         row_index=THREAD_MEMALLOC(p.row_numShapesTotal,index_t);
112                 }         if ( !Finley_checkPtr(EM_lumpedMat) && !Finley_checkPtr(row_index) ) {
113              } else {            if (p.numEqu == 1) { /* single equation */
114                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");               if (expandedD) {   /* with expanded D */        
115              }                   for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
116            } else if (p.numDim==2) {                      /*  open loop over all elements: */
117              if ((p.row_NS == p.col_NS) && (p.row_NS == p.row_NN) && (p.col_NS == p.col_NN )) {                      #pragma omp for private(e) schedule(static)
118                 Finley_Assemble_PDE_System2_2D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);                      for(e=0;e<elements->numElements;e++){              
119              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {              if (elements->Color[e]==color) {
120                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {                              for (isub=0; isub<p.numSub; isub++) {
121                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");                                 Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX3(0,isub,e, p.numQuadSub,p.numSub)]);
122                 } else {                                 D_p=getSampleDataRO(D,e);                          
123                    Finley_Assemble_PDE_System2_C(p,elements,S,F,D,Y);                     if (useHRZ) {
124                 }  
125              } else {                                     m_t=0; /* mass of the element: m_t */
126                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");                                     #pragma ivdep
127              }                                     for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) m_t+=Vol[q]*D_p[INDEX2(q, isub,p.numQuadSub) ];
128            } else if (p.numDim==2) {                            
129              if (p.row_NS == p.col_NS && p.row_NS == p.row_NN && p.col_NS == p.col_NN ) {                                     diagS=0; /* diagonal sum: S */
130                 Finley_Assemble_PDE_System2_1D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);                                     for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
131              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {                                        rtmp=0;
132                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {                        #pragma ivdep
133                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");                                        for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) {
134                 } else {                       rtmp2=S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
135                    Finley_Assemble_PDE_System2_C(p,elements,S,F,D,Y);                       rtmp+=Vol[q]*D_p[INDEX2(q, isub,p.numQuadSub)]*rtmp2*rtmp2;
136                 }                        }
137              } else {                                        EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]=rtmp;
138                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");                                        diagS+=rtmp;
139              }                                     }
140            } else {                                     /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
141              Finley_setError(VALUE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports spatial dimensions 1,2,3 only.");                     rtmp=m_t/diagS;
142            }                     #pragma ivdep
143          } else {                                     for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]*=rtmp;
144            /* single PDES */                            
145            if (p.numDim==3) {                     } else { /* row-sum lumping */
146              if (p.row_NS == p.col_NS && p.row_NS == p.row_NN && p.col_NS == p.col_NN ) {                                     for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
147                 Finley_Assemble_PDE_Single2_3D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);                                         rtmp=0;
148              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {                         #pragma ivdep
149                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {                                         for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)]*D_p[INDEX2(q, isub,p.numQuadSub)];
150                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");                                         EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]=rtmp;
151                 } else {                                     }
152                    Finley_Assemble_PDE_Single2_C(p,elements,S,F,D,Y);  
153                 }                     }
154              } else {                                 for (q=0;q<p.row_numShapesTotal;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[INDEX2(q,isub,p.row_numShapesTotal)],e,p.NN)]];
155                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");                                 Finley_Util_AddScatter(p.row_numShapesTotal,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
156              }                  } /* end of isub loop */
157            } else if (p.numDim==2) {                         } /* end color check */  
158              if ((p.row_NS == p.col_NS) && (p.row_NS == p.row_NN) && (p.col_NS == p.col_NN )) {                      } /* end element loop */
159                 Finley_Assemble_PDE_Single2_2D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);                    } /* end color loop */
160              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {  
161                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {  
162                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");               } else  {  /* with constant D */  
163                 } else {  
164                    Finley_Assemble_PDE_Single2_C(p,elements,S,F,D,Y);                   for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
165                 }                      /*  open loop over all elements: */
166              } else {                      #pragma omp for private(e) schedule(static)
167                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");                      for(e=0;e<elements->numElements;e++){
168              }                          if (elements->Color[e]==color) {
169            } else if (p.numDim==2) {                              for (isub=0; isub<p.numSub; isub++) {
170              if (p.row_NS == p.col_NS && p.row_NS == p.row_NN && p.col_NS == p.col_NN ) {                                 Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX3(0,isub,e, p.numQuadSub,p.numSub)]);                
171                 Finley_Assemble_PDE_Single2_1D(p,elements,S,F,A,B,C,D,X,Y);                                 D_p=getSampleDataRO(D,e);                          
172              } else if ( p.row_NS == p.col_NS &&  2*p.row_NS == p.row_NN && 2*p.col_NS == p.col_NN ) {                     if (useHRZ) { /* HRZ lumping */
173                 if ( !isEmpty(A) || !isEmpty(B) || !isEmpty(C) || !isEmpty(X) ) {                                     m_t=0; /* mass of the element: m_t */
174                    Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE: Contact elements require A, B, C and X to be empty.");                                     #pragma ivdep
175                 } else {                                     for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) m_t+=Vol[q];
176                    Finley_Assemble_PDE_Single2_C(p,elements,S,F,D,Y);                                     diagS=0; /* diagonal sum: S */
177                 }                                     for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
178              } else {                                        rtmp=0;
179                 Finley_setError(TYPE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports numShape=NumNodes or 2*numShape=NumNodes only.");                        #pragma ivdep
180              }                                        for (q=0;q<p.numQuadSub;q++){
181            } else {                       rtmp2=S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
182              Finley_setError(VALUE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE supports spatial dimensions 1,2,3 only.");                        rtmp+=Vol[q]*rtmp2*rtmp2;
183                          }
184                                          EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]=rtmp;
185                                          diagS+=rtmp;
186                                       }
187                                       /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
188                       rtmp=m_t/diagS*D_p[0];
189                       #pragma ivdep
190                                       for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]*=rtmp;
191                       } else { /* row-sum lumping */
192                                       for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
193                                           rtmp=0;
194                           #pragma ivdep
195                                           for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
196                                           EM_lumpedMat[INDEX2(0,s,p.numEqu)]=rtmp*D_p[0];
197                                       }
198                       }
199                                   for (q=0;q<p.row_numShapesTotal;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[INDEX2(q,isub,p.row_numShapesTotal)],e,p.NN)]];
200                                   Finley_Util_AddScatter(p.row_numShapesTotal,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
201                                } /* end of isub loop */
202                           } /* end color check */
203                        } /* end element loop */
204                      } /* end color loop */
205            
206                 }
207              } else { /* system of  equation */
208                 if (expandedD) { /* with expanded D */
209                     for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
210                        /*  open loop over all elements: */
211                        #pragma omp for private(e) schedule(static)
212                        for(e=0;e<elements->numElements;e++){
213                           if (elements->Color[e]==color) {
214                  for (isub=0; isub<p.numSub; isub++) {    
215                                  Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX3(0,isub,e, p.numQuadSub,p.numSub)]);
216                                  D_p=getSampleDataRO(D,e);  
217                    
218                                  if (useHRZ) { /* HRZ lumping */
219                                      for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
220                                          m_t=0; /* mass of the element: m_t */
221                                          #pragma ivdep
222                                          for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) m_t+=Vol[q]*D_p[INDEX3(k,q,isub,p.numEqu,p.numQuadSub)];
223                                                      
224                                          diagS=0; /* diagonal sum: S */
225                                          for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
226                                              rtmp=0;
227                          #pragma ivdep
228                                              for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) {
229                             rtmp2=S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
230                             rtmp+=Vol[q]*D_p[INDEX3(k,q,isub,p.numEqu,p.numQuadSub)]*rtmp2*rtmp2;
231                          }
232                                              EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]=rtmp;
233                                              diagS+=rtmp;
234                                           }
235                           /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
236                           rtmp=m_t/diagS;
237                           #pragma ivdep
238                           for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]*=rtmp;
239                        }                
240                      } else { /* row-sum lumping */
241                                      for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
242                                          for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
243                                             rtmp=0.;
244                         #pragma ivdep
245                                             for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)]*D_p[INDEX3(k,q,isub,p.numEqu,p.numQuadSub)];
246                                             EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]=rtmp;
247                                           }
248                      }
249                      }
250                      for (q=0;q<p.row_numShapesTotal;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[INDEX2(q,isub,p.row_numShapesTotal)],e,p.NN)]];
251                      Finley_Util_AddScatter(p.row_numShapesTotal,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
252                   } /* end of isub loop */
253                           } /* end color check */
254                        } /* end element loop */
255                    } /* end color loop */
256                 } else { /* with constant D */
257                     for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {
258                        /*  open loop over all elements: */
259                        #pragma omp for private(e) schedule(static)
260                        for(e=0;e<elements->numElements;e++){
261                           if (elements->Color[e]==color) {
262                   for (isub=0; isub<p.numSub; isub++) {    
263                                  Vol=&(p.row_jac->volume[INDEX3(0,isub,e, p.numQuadSub,p.numSub)]);
264                                  D_p=getSampleDataRO(D,e);
265                  
266                                  if (useHRZ) { /* HRZ lumping */
267                                          m_t=0; /* mass of the element: m_t */
268                                          #pragma ivdep
269                                          for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) m_t+=Vol[q];
270                                          diagS=0; /* diagonal sum: S */
271                                          for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
272                                              rtmp=0;
273                          #pragma ivdep
274                                              for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) {
275                             rtmp2=S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
276                             rtmp+=Vol[q]*rtmp2*rtmp2;
277                          }
278                          #pragma ivdep
279                          for (k=0;k<p.numEqu;k++) EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]=rtmp;
280                                              diagS+=rtmp;
281                                          }
282                                          
283                          /* rescale diagonals by m_t/diagS to ensure consistent mass over element */
284                          rtmp=m_t/diagS;
285                          for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
286                            #pragma ivdep
287                            for (k=0;k<p.numEqu;k++) EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]*=rtmp*D_p[k];
288                          }
289                      } else { /* row-sum lumping */
290                                     for (s=0;s<p.row_numShapes;s++) {
291                        for (k=0;k<p.numEqu;k++) {
292                                            rtmp=0.;
293                        #pragma ivdep
294                                            for (q=0;q<p.numQuadSub;q++) rtmp+=Vol[q]*S[INDEX2(s,q,p.row_numShapes)];
295                                            EM_lumpedMat[INDEX2(k,s,p.numEqu)]=rtmp*D_p[k];
296                                         }
297                     }
298                      }
299                      for (q=0;q<p.row_numShapesTotal;q++) row_index[q]=p.row_DOF[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[INDEX2(q,isub,p.row_numShapesTotal)],e,p.NN)]];
300                      Finley_Util_AddScatter(p.row_numShapesTotal,row_index,p.numEqu,EM_lumpedMat,lumpedMat_p, p.row_DOF_UpperBound);
301                  } /* end of isub loop */
302                           } /* end color check */
303                        } /* end element loop */
304                    } /* end color loop */
305                 }
306            }            }
307          }         } /* end of pointer check */
308       } else {         THREAD_MEMFREE(EM_lumpedMat);
309            Finley_setError(VALUE_ERROR,"Finley_Assemble_PDE requires number of equations == number of solutions  .");         THREAD_MEMFREE(row_index);
310       }      } /* end parallel region */
      #ifdef Finley_TRACE  
      printf("timing: assemblage PDE: %.4e sec\n",Finley_timer()-time0);  
      #endif  
311    }    }
312  }  }
 /*  
  * $Log$  
  * Revision 1.8  2005/09/15 03:44:21  jgs  
  * Merge of development branch dev-02 back to main trunk on 2005-09-15  
  *  
  * Revision 1.7  2005/09/01 03:31:35  jgs  
  * Merge of development branch dev-02 back to main trunk on 2005-09-01  
  *  
  * Revision 1.6  2005/08/12 01:45:42  jgs  
  * erge of development branch dev-02 back to main trunk on 2005-08-12  
  *  
  * Revision 1.5.2.3  2005/09/07 06:26:17  gross  
  * the solver from finley are put into the standalone package paso now  
  *  
  * Revision 1.5.2.2  2005/08/24 02:02:18  gross  
  * timing output switched off. solver output can be swiched through getSolution(verbose=True) now.  
  *  
  * Revision 1.5.2.1  2005/08/03 08:54:27  gross  
  * contact element assemblage was called with wrong element table pointer  
  *  
  * Revision 1.5  2005/07/08 04:07:46  jgs  
  * Merge of development branch back to main trunk on 2005-07-08  
  *  
  * Revision 1.4  2004/12/15 07:08:32  jgs  
  * *** empty log message ***  
  * Revision 1.1.1.1.2.2  2005/06/29 02:34:47  gross  
  * some changes towards 64 integers in finley  
  *  
  * Revision 1.1.1.1.2.1  2004/11/24 01:37:12  gross  
  * some changes dealing with the integer overflow in memory allocation. Finley solves 4M unknowns now  
  *  
  *  
  *  
  */  

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