/[escript]/trunk/finley/src/Assemble_jacobeans.c
ViewVC logotype

Diff of /trunk/finley/src/Assemble_jacobeans.c

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/esys2/finley/src/finleyC/Assemble_PDE.c revision 147 by jgs, Fri Aug 12 01:45:47 2005 UTC trunk/finley/src/Assemble_jacobeans.c revision 1028 by gross, Wed Mar 14 00:15:24 2007 UTC
# Line 1  Line 1 
1  /* $Id$ */  /*
2     ************************************************************
3     *          Copyright 2006 by ACcESS MNRF                   *
4     *                                                          *
5     *              http://www.access.edu.au                    *
6     *       Primary Business: Queensland, Australia            *
7     *  Licensed under the Open Software License version 3.0    *
8     *     http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php       *
9     *                                                          *
10     ************************************************************
11    */
12    
13    
14  /**************************************************************/  /**************************************************************/
15    
16  /*    assembles the system of numEq PDEs into the stiffness matrix S and right hand side F */  /*  Author: gross@access.edu.au */
17    /*  Version: $Id$ */
18    
19  /*     -div(A*grad u)-div(B*u)+C*grad u + D*u= -div X + Y */  /**************************************************************/
20    
21  /*      -(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 */  #include "Assemble.h"
22    #include "Util.h"
23    #ifdef _OPENMP
24    #include <omp.h>
25    #endif
26    
 /*    u has numComp components. */  
27    
 /*    Shape of the coefficients: */  
28    
29  /*      A = numEqu x numDim x numComp x numDim */  /**************************************************************/
30  /*      B = numDim x numEqu x numComp  */  /*                                                            */
31  /*      C = numEqu x numDim x numComp  */  /*  Jacobean 1D                                               */
32  /*      D = numEqu x numComp  */  /*                                                            */
33  /*      X = numEqu x numDim   */  void Assemble_jacobeans_1D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
34  /*      Y = numEqu */                             dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
35                               double* DSDv, dim_t numTest, double* DTDv,
36                               double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
37         #define DIM 1
38         #define LOCDIM 1
39         register int e,q,s;
40         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
41         #pragma omp parallel
42         {
43           register double D,invD, X0_loc;
44           #pragma omp for private(e,q,s,D,invD,X0_loc) schedule(static)
45           for(e=0;e<numElements;e++){
46               for (q=0;q<numQuad;q++) {
47                  D=0;
48                  for (s=0;s<numShape; s++) {
49                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
50                     D+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
51                  }
52                  if (D==0.) {
53                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_1D: element %d (id %d) has length zero.",e,element_id[e]);
54                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
55                  } else {
56                     invD=1./D;
57                     for (s=0;s<numTest; s++) dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*invD;
58                  }
59              volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=ABS(D)*QuadWeights[q];
60               }
61           }
62    
63  /*    The coefficients A,B,C,D,X and Y have to be defined on the integartion points or not present (=NULL). */       }
64         #undef DIM
65         #undef LOCDIM
66    
67  /*    S and F have to be initialized before the routine is called. S or F can be NULL. In this case the left or */  }
68  /*    the right hand side of the PDE is not processed.  */  /**************************************************************/
69    /*                                                            */
70    /*  Jacobean 2D with area element                             */
71    /*                                                            */
72    void Assemble_jacobeans_2D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
73                               dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
74                               double* DSDv, dim_t numTest, double* DTDv,
75                               double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
76         #define DIM 2
77         #define LOCDIM 2
78         register int e,q,s;
79         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
80         #pragma omp parallel
81         {
82           register double dXdv00,dXdv10,dXdv01,dXdv11,
83                           dvdX00,dvdX10,dvdX01,dvdX11, D,invD,
84                           X0_loc, X1_loc;
85           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dXdv01,dXdv11,dvdX00,dvdX10,dvdX01,dvdX11, D,invD,X0_loc, X1_loc) schedule(static)
86           for(e=0;e<numElements;e++){
87               for (q=0;q<numQuad;q++) {
88                  dXdv00=0;
89                  dXdv10=0;
90                  dXdv01=0;
91                  dXdv11=0;
92                  for (s=0;s<numShape; s++) {
93                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
94                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
95                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
96                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
97                     dXdv01+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
98                     dXdv11+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
99                  }
100                  D  =  dXdv00*dXdv11 - dXdv01*dXdv10;
101                  if (D==0.) {
102                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_2D: element %d (id %d) has area zero.",e,element_id[e]);
103                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
104                  } else {
105                     invD=1./D;
106                     dvdX00= dXdv11*invD;
107                     dvdX10=-dXdv10*invD;
108                     dvdX01=-dXdv01*invD;
109                     dvdX11= dXdv00*invD;
110    
111                     for (s=0;s<numTest; s++) {
112                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10;
113                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11;
114                     }
115                  }
116                  volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=ABS(D)*QuadWeights[q];
117               }
118           }
119    
120  /*    The routine does not consider any boundary conditions. */       }
121         #undef DIM
122         #undef LOCDIM
123    }
124    /**************************************************************/
125    /*                                                            */
126    /*  Jacobean 1D manifold in 2D and 1D elements                */
127    /*                                                            */
128    void Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
129                                       dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
130                                       double* DSDv, dim_t numTest, double* DTDv,
131                                       double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
132         #define DIM 2
133         #define LOCDIM 1
134         register int e,q,s;
135         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
136         #pragma omp parallel
137         {
138           register double dXdv00,dXdv10,dvdX00,dvdX01,D,invD,
139                           X0_loc, X1_loc;
140           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dvdX00,dvdX01,D,invD,X0_loc, X1_loc) schedule(static)
141           for(e=0;e<numElements;e++){
142               for (q=0;q<numQuad;q++) {
143                  dXdv00=0;
144                  dXdv10=0;
145                  for (s=0;s<numShape; s++) {
146                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
147                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
148                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
149                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
150                  }
151                  D=dXdv00*dXdv00+dXdv10*dXdv10;
152                  if (D==0.) {
153                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D: element %d (id %d) has length zero.",e,element_id[e]);
154                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
155                  } else {
156                     invD=1./D;
157                     dvdX00=dXdv00*invD;
158                     dvdX01=dXdv10*invD;
159                     for (s=0;s<numTest; s++) {
160                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00;
161                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01;
162                     }
163                 volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=sqrt(D)*QuadWeights[q];
164                  }
165               }
166           }
167    
168         }
169         #undef DIM
170         #undef LOCDIM
171    }
172  /**************************************************************/  /**************************************************************/
173    /*                                                            */
174    /*  Jacobean 1D manifold in 2D and 1D elements woth contact   */
175    /*                                                            */
176    void Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D_C(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
177                                       dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
178                                       double* DSDv, dim_t numTest, double* DTDv,
179                                       double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
180         #define DIM 2
181         #define LOCDIM 1
182         register int e,q,s;
183         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
184         #pragma omp parallel
185         {
186           register double dXdv00_0,dXdv10_0,dvdX00_0,dvdX01_0,D_0,invD_0,
187                           dXdv00_1,dXdv10_1,dvdX00_1,dvdX01_1,D_1,invD_1,
188                           X0_loc_0, X1_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1;
189           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00_0,dXdv10_0,dvdX00_0,dvdX01_0,D_0,invD_0,dXdv00_1,dXdv10_1,dvdX00_1,dvdX01_1,D_1,invD_1,X0_loc_0, X1_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1) schedule(static)
190           for(e=0;e<numElements;e++){
191               for (q=0;q<numQuad;q++) {
192                  dXdv00_0=0;
193                  dXdv10_0=0;
194                  dXdv00_1=0;
195                  dXdv10_1=0;
196                  for (s=0;s<numShape; s++) {
197                     X0_loc_0=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
198                     X1_loc_0=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
199                     X0_loc_1=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
200                     X1_loc_1=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
201                     dXdv00_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
202                     dXdv10_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
203                     dXdv00_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
204                     dXdv10_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
205                  }
206                  D_0=dXdv00_0*dXdv00_0+dXdv10_0*dXdv10_0;
207                  D_1=dXdv00_1*dXdv00_1+dXdv10_1*dXdv10_1;
208                  if (D_0 == 0.  || D_1 == 0.) {
209                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_2D_M1D_E1D: element %d (id %d) has length zero.",e,element_id[e]);
210                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
211                  } else {
212                     invD_0=1./D_0;
213                     dvdX00_0=dXdv00_0*invD_0;
214                     dvdX01_0=dXdv10_0*invD_0;
215                     dvdX00_1=dXdv00_1*invD_1;
216                     dvdX01_1=dXdv10_1*invD_1;
217                     for (s=0;s<numTest; s++) {
218                       dTdX[INDEX4(        s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_0;
219                       dTdX[INDEX4(        s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_0;
220                       dTdX[INDEX4(numTest+s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_1;
221                       dTdX[INDEX4(numTest+s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_1;
222                     }
223                 volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=(sqrt(D_0)+sqrt(D_1))/2.*QuadWeights[q];
224                  }
225               }
226           }
227    
228  /*   Copyrights by ACcESS Australia, 2003,2004 */       }
229  /*   author: gross@access.edu.au */       #undef DIM
230  /*   Version: $Id$ */       #undef LOCDIM
231    }
232    /**************************************************************/
233    /*                                                            */
234    /*  Jacobean 1D manifold in 2D and 2D elements                */
235    /*                                                            */
236    void Assemble_jacobeans_2D_M1D_E2D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
237                                       dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
238                                       double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
239                                       double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
240         #define DIM 2
241         #define LOCDIM 2
242         register int e,q,s;
243         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
244         #pragma omp parallel
245         {
246           register double dXdv00,dXdv10,dXdv01,dXdv11,
247                           dvdX00,dvdX10,dvdX01,dvdX11, D,invD,
248                           X0_loc, X1_loc;
249           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dXdv01,dXdv11,dvdX00,dvdX10,dvdX01,dvdX11, D,invD,X0_loc, X1_loc) schedule(static)
250           for(e=0;e<numElements;e++){
251               for (q=0;q<numQuad;q++) {
252                  dXdv00=0;
253                  dXdv10=0;
254                  dXdv01=0;
255                  dXdv11=0;
256                  for (s=0;s<numShape; s++) {
257                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
258                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
259                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
260                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
261                     dXdv01+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
262                     dXdv11+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
263                  }
264                  D  =  dXdv00*dXdv11 - dXdv01*dXdv10;
265                  if (D==0.) {
266                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_2D_E2D: element %d (id %d) has area zero.",e,element_id[e]);
267                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
268                  } else {
269                     invD=1./D;
270                     dvdX00= dXdv11*invD;
271                     dvdX10=-dXdv10*invD;
272                     dvdX01=-dXdv01*invD;
273                     dvdX11= dXdv00*invD;
274    
275                     for (s=0;s<numTest; s++) {
276                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10;
277                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11;
278                     }
279                  }
280              volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=sqrt(dXdv00*dXdv00+dXdv10*dXdv10)*QuadWeights[q];
281               }
282           }
283    
284         }
285         #undef DIM
286         #undef LOCDIM
287    }
288  /**************************************************************/  /**************************************************************/
289    /*                                                            */
290    /*  Jacobean 1D manifold in 2D and 2D elements with contact   */
291    /*                                                            */
292    void Assemble_jacobeans_2D_M1D_E2D_C(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
293                                         dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
294                                         double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
295                                         double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
296         #define DIM 2
297         #define LOCDIM 2
298         register int e,q,s;
299         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
300         #pragma omp parallel
301         {
302           register double dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dvdX00_0,dvdX10_0,dvdX01_0,dvdX11_0, D_0,invD_0,
303                           dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dvdX00_1,dvdX10_1,dvdX01_1,dvdX11_1, D_1,invD_1,
304                           X0_loc_0, X1_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1;
305           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dvdX00_0,dvdX10_0,dvdX01_0,dvdX11_0, D_0,invD_0,dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dvdX00_1,dvdX10_1,dvdX01_1,dvdX11_1, D_1,invD_1,X0_loc_0, X1_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1) schedule(static)
306           for(e=0;e<numElements;e++){
307               for (q=0;q<numQuad;q++) {
308                  dXdv00_0=0;
309                  dXdv10_0=0;
310                  dXdv01_0=0;
311                  dXdv11_0=0;
312                  dXdv00_1=0;
313                  dXdv10_1=0;
314                  dXdv01_1=0;
315                  dXdv11_1=0;
316                  for (s=0;s<numShape; s++) {
317                     X0_loc_0=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
318                     X1_loc_0=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
319                     X0_loc_1=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
320                     X1_loc_1=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
321                     dXdv00_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
322                     dXdv10_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
323                     dXdv01_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
324                     dXdv11_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
325                     dXdv00_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
326                     dXdv10_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
327                     dXdv01_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
328                     dXdv11_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
329                  }
330                  D_0  =  dXdv00_0*dXdv11_0 - dXdv01_0*dXdv10_0;
331                  D_1  =  dXdv00_1*dXdv11_1 - dXdv01_1*dXdv10_1;
332                  if ( (D_0 ==0.) || (D_1 ==0.) ) {
333                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_2D_E2D_C: element %d (id %d) has area zero.",e,element_id[e]);
334                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
335                  } else {
336                     invD_0=1./D_0;
337                     dvdX00_0= dXdv11_0*invD_0;
338                     dvdX10_0=-dXdv10_0*invD_0;
339                     dvdX01_0=-dXdv01_0*invD_0;
340                     dvdX11_0= dXdv00_0*invD_0;
341                     invD_1=1./D_1;
342                     dvdX00_1= dXdv11_1*invD_1;
343                     dvdX10_1=-dXdv10_1*invD_1;
344                     dvdX01_1=-dXdv01_1*invD_1;
345                     dvdX11_1= dXdv00_1*invD_1;
346                     for (s=0;s<numTest; s++) {
347                       dTdX[INDEX4(        s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
348                                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_0;
349                       dTdX[INDEX4(        s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
350                                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_0;
351                       dTdX[INDEX4(numTest+s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
352                                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_1;
353                       dTdX[INDEX4(numTest+s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
354                                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_1;
355                     }
356                  }
357              volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=(sqrt(dXdv00_0*dXdv00_0+dXdv10_0*dXdv10_0)+sqrt(dXdv00_1*dXdv00_1+dXdv10_1*dXdv10_1))/2.*QuadWeights[q];
358               }
359           }
360    
361  #include "escript/Data/DataC.h"       }
362  #include "Finley.h"       #undef DIM
363  #include "Assemble.h"       #undef LOCDIM
364  #include "NodeFile.h"  }
365  #include "ElementFile.h"  /**************************************************************/
366  #include "Util.h"  /*                                                            */
367  #ifdef _OPENMP  /*  Jacobean 3D                                               */
368  #include <omp.h>  /*                                                            */
369  #endif  void Assemble_jacobeans_3D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
370                               dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
371                               double* DSDv, dim_t numTest, double* DTDv,
372                               double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
373         #define DIM 3
374         #define LOCDIM 3
375         int e,q,s;
376         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
377         #pragma omp parallel
378         {
379           register double dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,dXdv02,dXdv12,dXdv22,
380                           dvdX00,dvdX10,dvdX20,dvdX01,dvdX11,dvdX21,dvdX02,dvdX12,dvdX22, D,invD,
381                           X0_loc,X1_loc,X2_loc;
382    
383          #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,dXdv02,dXdv12,dXdv22,dvdX00,dvdX10,dvdX20,dvdX01,dvdX11,dvdX21,dvdX02,dvdX12,dvdX22,D,invD,X0_loc,X1_loc,X2_loc) schedule(static)
384           for(e=0;e<numElements;e++){
385               for (q=0;q<numQuad;q++) {
386                  dXdv00=0;
387                  dXdv10=0;
388                  dXdv20=0;
389                  dXdv01=0;
390                  dXdv11=0;
391                  dXdv21=0;
392                  dXdv02=0;
393                  dXdv12=0;
394                  dXdv22=0;
395                  for (s=0;s<numShape; s++) {
396                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
397                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
398                     X2_loc=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
399                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
400                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
401                     dXdv20+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
402                     dXdv01+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
403                     dXdv11+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
404                     dXdv21+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
405                     dXdv02+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
406                     dXdv12+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
407                     dXdv22+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
408                  }
409                  D  =  dXdv00*(dXdv11*dXdv22-dXdv12*dXdv21)+ dXdv01*(dXdv20*dXdv12-dXdv10*dXdv22)+dXdv02*(dXdv10*dXdv21-dXdv20*dXdv11);
410                  if (D==0.) {
411                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_3D: element %d (id %d) has volume zero.",e,element_id[e]);
412                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
413                  } else {
414                     invD=1./D;
415                     dvdX00=(dXdv11*dXdv22-dXdv12*dXdv21)*invD;
416                     dvdX10=(dXdv20*dXdv12-dXdv10*dXdv22)*invD;
417                     dvdX20=(dXdv10*dXdv21-dXdv20*dXdv11)*invD;
418                     dvdX01=(dXdv02*dXdv21-dXdv01*dXdv22)*invD;
419                     dvdX11=(dXdv00*dXdv22-dXdv20*dXdv02)*invD;
420                     dvdX21=(dXdv01*dXdv20-dXdv00*dXdv21)*invD;
421                     dvdX02=(dXdv01*dXdv12-dXdv02*dXdv11)*invD;
422                     dvdX12=(dXdv02*dXdv10-dXdv00*dXdv12)*invD;
423                     dvdX22=(dXdv00*dXdv11-dXdv01*dXdv10)*invD;
424    
425                     for (s=0;s<numTest; s++) {
426                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX20;
427                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX21;
428                       dTdX[INDEX4(s,2,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX22;
429                     }
430                 volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=ABS(D)*QuadWeights[q];
431                  }
432               }
433           }
434    
435         }
436         #undef DIM
437         #undef LOCDIM
438    }
439    /**************************************************************/
440    /*                                                            */
441    /*  Jacobean 2D manifold in 3D with 3D elements               */
442    /*                                                            */
443    void Assemble_jacobeans_3D_M2D_E3D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
444                                       dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
445                                       double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
446                                       double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
447         #define DIM 3
448         #define LOCDIM 3
449         register int e,q,s;
450         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
451         #pragma omp parallel
452         {
453           register double dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,dXdv02,dXdv12,dXdv22, m0, m1, m2,
454                           dvdX00,dvdX10,dvdX20,dvdX01,dvdX11,dvdX21,dvdX02,dvdX12,dvdX22, D,invD,
455                           X0_loc, X1_loc, X2_loc;
456           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,dXdv02,dXdv12,dXdv22, m0, m1, m2,dvdX00,dvdX10,dvdX20,dvdX01,dvdX11,dvdX21,dvdX02,dvdX12,dvdX22, D,invD,X0_loc, X1_loc, X2_loc) schedule(static)
457           for(e=0;e<numElements;e++){
458               for (q=0;q<numQuad;q++) {
459                  dXdv00=0;
460                  dXdv10=0;
461                  dXdv20=0;
462                  dXdv01=0;
463                  dXdv11=0;
464                  dXdv21=0;
465                  dXdv02=0;
466                  dXdv12=0;
467                  dXdv22=0;
468                  for (s=0;s<numShape; s++) {
469                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
470                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
471                     X2_loc=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
472                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
473                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
474                     dXdv20+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
475                     dXdv01+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
476                     dXdv11+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
477                     dXdv21+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
478                     dXdv02+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
479                     dXdv12+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
480                     dXdv22+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
481                  }
482                  D  =  dXdv00*(dXdv11*dXdv22-dXdv12*dXdv21)+ dXdv01*(dXdv20*dXdv12-dXdv10*dXdv22)+dXdv02*(dXdv10*dXdv21-dXdv20*dXdv11);
483                  if (D==0.) {
484                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_3D: element %d (id %d) has volume zero.",e,element_id[e]);
485                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
486                  } else {
487                     invD=1./D;
488                     dvdX00=(dXdv11*dXdv22-dXdv12*dXdv21)*invD;
489                     dvdX10=(dXdv20*dXdv12-dXdv10*dXdv22)*invD;
490                     dvdX20=(dXdv10*dXdv21-dXdv20*dXdv11)*invD;
491                     dvdX01=(dXdv02*dXdv21-dXdv01*dXdv22)*invD;
492                     dvdX11=(dXdv00*dXdv22-dXdv20*dXdv02)*invD;
493                     dvdX21=(dXdv01*dXdv20-dXdv00*dXdv21)*invD;
494                     dvdX02=(dXdv01*dXdv12-dXdv02*dXdv11)*invD;
495                     dvdX12=(dXdv02*dXdv10-dXdv00*dXdv12)*invD;
496                     dvdX22=(dXdv00*dXdv11-dXdv01*dXdv10)*invD;
497    
498                     for (s=0;s<numTest; s++) {
499                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=
500                           DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX20;
501                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=
502                           DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX21;
503                       dTdX[INDEX4(s,2,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=
504                           DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX22;
505                     }
506                  }
507                  m0=dXdv10*dXdv21-dXdv20*dXdv11;
508                  m1=dXdv20*dXdv01-dXdv00*dXdv21;
509                  m2=dXdv00*dXdv11-dXdv10*dXdv01;
510              volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=sqrt(m0*m0+m1*m1+m2*m2)*QuadWeights[q];
511               }
512           }
513    
514         }
515         #undef DIM
516         #undef LOCDIM
517    }
518    /**************************************************************/
519    /*                                                            */
520    /*  Jacobean 2D manifold in 3D with 3D elements on contact    */
521    /*                                                            */
522    void Assemble_jacobeans_3D_M2D_E3D_C(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
523                                         dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
524                                         double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
525                                         double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
526         #define DIM 3
527         #define LOCDIM 3
528         register int e,q,s;
529         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
530         #pragma omp parallel
531         {
532           register double dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv20_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dXdv21_0,dXdv02_0,dXdv12_0,dXdv22_0, m0_0, m1_0, m2_0,
533                           dvdX00_0,dvdX10_0,dvdX20_0,dvdX01_0,dvdX11_0,dvdX21_0,dvdX02_0,dvdX12_0,dvdX22_0, D_0,invD_0,
534                           dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv20_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dXdv21_1,dXdv02_1,dXdv12_1,dXdv22_1, m0_1, m1_1, m2_1,
535                           dvdX00_1,dvdX10_1,dvdX20_1,dvdX01_1,dvdX11_1,dvdX21_1,dvdX02_1,dvdX12_1,dvdX22_1, D_1,invD_1,
536                           X0_loc_0, X1_loc_0, X2_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1, X2_loc_1;
537           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv20_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dXdv21_0,dXdv02_0,dXdv12_0,dXdv22_0, m0_0, m1_0, m2_0,dvdX00_0,dvdX10_0,dvdX20_0,dvdX01_0,dvdX11_0,dvdX21_0,dvdX02_0,dvdX12_0,dvdX22_0, D_0,invD_0,dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv20_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dXdv21_1,dXdv02_1,dXdv12_1,dXdv22_1, m0_1, m1_1, m2_1,dvdX00_1,dvdX10_1,dvdX20_1,dvdX01_1,dvdX11_1,dvdX21_1,dvdX02_1,dvdX12_1,dvdX22_1, D_1,invD_1,X0_loc_0, X1_loc_0, X2_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1, X2_loc_1) schedule(static)
538           for(e=0;e<numElements;e++){
539               for (q=0;q<numQuad;q++) {
540                  dXdv00_0=0;
541                  dXdv10_0=0;
542                  dXdv20_0=0;
543                  dXdv01_0=0;
544                  dXdv11_0=0;
545                  dXdv21_0=0;
546                  dXdv02_0=0;
547                  dXdv12_0=0;
548                  dXdv22_0=0;
549                  dXdv00_1=0;
550                  dXdv10_1=0;
551                  dXdv20_1=0;
552                  dXdv01_1=0;
553                  dXdv11_1=0;
554                  dXdv21_1=0;
555                  dXdv02_1=0;
556                  dXdv12_1=0;
557                  dXdv22_1=0;
558                  for (s=0;s<numShape; s++) {
559                     X0_loc_0=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
560                     X1_loc_0=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
561                     X2_loc_0=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
562                     X0_loc_1=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
563                     X1_loc_1=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
564                     X2_loc_1=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
565                     dXdv00_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
566                     dXdv10_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
567                     dXdv20_0+=X2_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
568                     dXdv01_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
569                     dXdv11_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
570                     dXdv21_0+=X2_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
571                     dXdv02_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
572                     dXdv12_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
573                     dXdv22_0+=X2_loc_0*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
574                     dXdv00_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
575                     dXdv10_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
576                     dXdv20_1+=X2_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
577                     dXdv01_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
578                     dXdv11_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
579                     dXdv21_1+=X2_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
580                     dXdv02_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
581                     dXdv12_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
582                     dXdv22_1+=X2_loc_1*DSDv[INDEX3(s,2,q,numShape,LOCDIM)];
583                  }
584    
585                  D_0=dXdv00_0*(dXdv11_0*dXdv22_0-dXdv12_0*dXdv21_0)+dXdv01_0*(dXdv20_0*dXdv12_0-dXdv10_0*dXdv22_0)+dXdv02_0*(dXdv10_0*dXdv21_0-dXdv20_0*dXdv11_0);
586                  D_1=dXdv00_1*(dXdv11_1*dXdv22_1-dXdv12_1*dXdv21_1)+dXdv01_1*(dXdv20_1*dXdv12_1-dXdv10_1*dXdv22_1)+dXdv02_1*(dXdv10_1*dXdv21_1-dXdv20_1*dXdv11_1);
587                  if ( (D_0==0.) || (D_1 == 0.)) {
588                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_3D_C: element %d (id %d) has volume zero.",e,element_id[e]);
589                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
590                  } else {
591                     invD_0=1./D_0;
592                     dvdX00_0=(dXdv11_0*dXdv22_0-dXdv12_0*dXdv21_0)*invD_0;
593                     dvdX10_0=(dXdv20_0*dXdv12_0-dXdv10_0*dXdv22_0)*invD_0;
594                     dvdX20_0=(dXdv10_0*dXdv21_0-dXdv20_0*dXdv11_0)*invD_0;
595                     dvdX01_0=(dXdv02_0*dXdv21_0-dXdv01_0*dXdv22_0)*invD_0;
596                     dvdX11_0=(dXdv00_0*dXdv22_0-dXdv20_0*dXdv02_0)*invD_0;
597                     dvdX21_0=(dXdv01_0*dXdv20_0-dXdv00_0*dXdv21_0)*invD_0;
598                     dvdX02_0=(dXdv01_0*dXdv12_0-dXdv02_0*dXdv11_0)*invD_0;
599                     dvdX12_0=(dXdv02_0*dXdv10_0-dXdv00_0*dXdv12_0)*invD_0;
600                     dvdX22_0=(dXdv00_0*dXdv11_0-dXdv01_0*dXdv10_0)*invD_0;
601                     invD_1=1./D_1;
602                     dvdX00_1=(dXdv11_1*dXdv22_1-dXdv12_1*dXdv21_1)*invD_1;
603                     dvdX10_1=(dXdv20_1*dXdv12_1-dXdv10_1*dXdv22_1)*invD_1;
604                     dvdX20_1=(dXdv10_1*dXdv21_1-dXdv20_1*dXdv11_1)*invD_1;
605                     dvdX01_1=(dXdv02_1*dXdv21_1-dXdv01_1*dXdv22_1)*invD_1;
606                     dvdX11_1=(dXdv00_1*dXdv22_1-dXdv20_1*dXdv02_1)*invD_1;
607                     dvdX21_1=(dXdv01_1*dXdv20_1-dXdv00_1*dXdv21_1)*invD_1;
608                     dvdX02_1=(dXdv01_1*dXdv12_1-dXdv02_1*dXdv11_1)*invD_1;
609                     dvdX12_1=(dXdv02_1*dXdv10_1-dXdv00_1*dXdv12_1)*invD_1;
610                     dvdX22_1=(dXdv00_1*dXdv11_1-dXdv01_1*dXdv10_1)*invD_1;
611    
612                     for (s=0;s<numTest; s++) {
613                       dTdX[INDEX4(        s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
614                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_0+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX20_0;
615                       dTdX[INDEX4(        s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
616                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_0+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX21_0;
617                       dTdX[INDEX4(        s,2,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
618                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12_0+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX22_0;
619                       dTdX[INDEX4(numTest+s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
620                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_1+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX20_1;
621                       dTdX[INDEX4(numTest+s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
622                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_1+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX21_1;
623                       dTdX[INDEX4(numTest+s,2,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
624                          DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12_1+DTDv[INDEX3(s,2,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX22_1;
625                     }
626                  }
627                  m0_0=dXdv10_0*dXdv21_0-dXdv20_0*dXdv11_0;
628                  m1_0=dXdv20_0*dXdv01_0-dXdv00_0*dXdv21_0;
629                  m2_0=dXdv00_0*dXdv11_0-dXdv10_0*dXdv01_0;
630                  m0_1=dXdv10_1*dXdv21_1-dXdv20_1*dXdv11_1;
631                  m1_1=dXdv20_1*dXdv01_1-dXdv00_1*dXdv21_1;
632                  m2_1=dXdv00_1*dXdv11_1-dXdv10_1*dXdv01_1;
633              volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=(sqrt(m0_0*m0_0+m1_0*m1_0+m2_0*m2_0)+sqrt(m0_1*m0_1+m1_1*m1_1+m2_1*m2_1))/2.*QuadWeights[q];
634               }
635           }
636    
637         }
638         #undef DIM
639         #undef LOCDIM
640    }
641  /**************************************************************/  /**************************************************************/
642    /*                                                            */
643    /*  Jacobean 2D manifold in 3D with 2D elements               */
644    /*                                                            */
645    void Assemble_jacobeans_3D_M2D_E2D(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
646                                       dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
647                                       double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
648                                       double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
649         #define DIM 3
650         #define LOCDIM 2
651         register int e,q,s;
652         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
653         #pragma omp parallel
654         {
655           register double dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,m00,m01,m11,
656                           dvdX00,dvdX01,dvdX02,dvdX10,dvdX11,dvdX12,D,invD,
657                           X0_loc, X1_loc, X2_loc;
658           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00,dXdv10,dXdv20,dXdv01,dXdv11,dXdv21,m00,m01,m11,dvdX00,dvdX01,dvdX02,dvdX10,dvdX11,dvdX12,D,invD, X0_loc, X1_loc, X2_loc) schedule(static)
659           for(e=0;e<numElements;e++){
660               for (q=0;q<numQuad;q++) {
661                  dXdv00=0;
662                  dXdv10=0;
663                  dXdv20=0;
664                  dXdv01=0;
665                  dXdv11=0;
666                  dXdv21=0;
667                  for (s=0;s<numShape; s++) {
668                     X0_loc=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
669                     X1_loc=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
670                     X2_loc=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s,e,numNodes)],DIM)];
671                     dXdv00+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
672                     dXdv10+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
673                     dXdv20+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
674                     dXdv01+=X0_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
675                     dXdv11+=X1_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
676                     dXdv21+=X2_loc*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
677                  }
678                  m00=dXdv00*dXdv00+dXdv10*dXdv10+dXdv20*dXdv20;
679                  m01=dXdv00*dXdv01+dXdv10*dXdv11+dXdv20*dXdv21;
680                  m11=dXdv01*dXdv01+dXdv11*dXdv11+dXdv21*dXdv21;
681                  D=m00*m11-m01*m01;
682                  if (D==0.) {
683                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_3D_M2D: element %d (id %d) has area zero.",e,element_id[e]);
684                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
685                  } else {
686                     invD=1./D;
687                     dvdX00=( m00*dXdv00-m01*dXdv01)*invD;
688                     dvdX01=( m00*dXdv10-m01*dXdv11)*invD;
689                     dvdX02=( m00*dXdv20-m01*dXdv21)*invD;
690                     dvdX10=(-m01*dXdv00+m11*dXdv01)*invD;
691                     dvdX11=(-m01*dXdv10+m11*dXdv11)*invD;
692                     dvdX12=(-m01*dXdv20+m11*dXdv21)*invD;
693                     for (s=0;s<numTest; s++) {
694                       dTdX[INDEX4(s,0,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10;
695                       dTdX[INDEX4(s,1,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11;
696                       dTdX[INDEX4(s,2,q,e,numTest,DIM,numQuad)]=DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12;
697                     }
698                 volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=sqrt(D)*QuadWeights[q];
699                  }
700               }
701           }
702    
703  void Finley_Assemble_PDE(Finley_NodeFile* nodes,Finley_ElementFile* elements,Finley_SystemMatrix* S, escriptDataC* F,       }
704               escriptDataC* A, escriptDataC* B, escriptDataC* C, escriptDataC* D, escriptDataC* X, escriptDataC* Y ) {       #undef DIM
705         #undef LOCDIM
706    }
707    /**************************************************************/
708    /*                                                            */
709    /*  Jacobean 2D manifold in 3D with 2D elements  with contact */
710    /*                                                            */
711    void Assemble_jacobeans_3D_M2D_E2D_C(double* coordinates, dim_t numQuad,double* QuadWeights,
712                                         dim_t numShape, dim_t numElements, dim_t numNodes, index_t* nodes,
713                                         double* DSDv, dim_t numTest,double* DTDv,
714                                         double* dTdX, double* volume, index_t* element_id) {
715         #define DIM 3
716         #define LOCDIM 2
717         register int e,q,s;
718         char error_msg[LenErrorMsg_MAX];
719         #pragma omp parallel
720         {
721           register double dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv20_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dXdv21_0,m00_0,m01_0,m11_0,
722                           dvdX00_0,dvdX01_0,dvdX02_0,dvdX10_0,dvdX11_0,dvdX12_0,D_0,invD_0,
723                           dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv20_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dXdv21_1,m00_1,m01_1,m11_1,
724                           dvdX00_1,dvdX01_1,dvdX02_1,dvdX10_1,dvdX11_1,dvdX12_1,D_1,invD_1,
725                           X0_loc_0, X1_loc_0, X2_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1, X2_loc_1;
726           #pragma omp for private(e,q,s,dXdv00_0,dXdv10_0,dXdv20_0,dXdv01_0,dXdv11_0,dXdv21_0,m00_0,m01_0,m11_0,dvdX00_0,dvdX01_0,dvdX02_0,dvdX10_0,dvdX11_0,dvdX12_0,D_0,invD_0,dXdv00_1,dXdv10_1,dXdv20_1,dXdv01_1,dXdv11_1,dXdv21_1,m00_1,m01_1,m11_1,dvdX00_1,dvdX01_1,dvdX02_1,dvdX10_1,dvdX11_1,dvdX12_1,D_1,invD_1,X0_loc_0, X1_loc_0, X2_loc_0, X0_loc_1, X1_loc_1, X2_loc_1) schedule(static)
727           for(e=0;e<numElements;e++){
728               for (q=0;q<numQuad;q++) {
729                  dXdv00_0=0;
730                  dXdv10_0=0;
731                  dXdv20_0=0;
732                  dXdv01_0=0;
733                  dXdv11_0=0;
734                  dXdv21_0=0;
735                  dXdv00_1=0;
736                  dXdv10_1=0;
737                  dXdv20_1=0;
738                  dXdv01_1=0;
739                  dXdv11_1=0;
740                  dXdv21_1=0;
741                  for (s=0;s<numShape; s++) {
742                     X0_loc_0=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
743                     X1_loc_0=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
744                     X2_loc_0=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s         ,e,numNodes)],DIM)];
745                     X0_loc_1=coordinates[INDEX2(0,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
746                     X1_loc_1=coordinates[INDEX2(1,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
747                     X2_loc_1=coordinates[INDEX2(2,nodes[INDEX2(s+numShape,e,numNodes)],DIM)];
748                     dXdv00_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
749                     dXdv10_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
750                     dXdv20_0+=X2_loc_0*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
751                     dXdv01_0+=X0_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
752                     dXdv11_0+=X1_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
753                     dXdv21_0+=X2_loc_0*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
754                     dXdv00_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
755                     dXdv10_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
756                     dXdv20_1+=X2_loc_1*DSDv[INDEX3(s,0,q,numShape,LOCDIM)];
757                     dXdv01_1+=X0_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
758                     dXdv11_1+=X1_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
759                     dXdv21_1+=X2_loc_1*DSDv[INDEX3(s,1,q,numShape,LOCDIM)];
760                  }
761                  m00_0=dXdv00_0*dXdv00_0+dXdv10_0*dXdv10_0+dXdv20_0*dXdv20_0;
762                  m01_0=dXdv00_0*dXdv01_0+dXdv10_0*dXdv11_0+dXdv20_0*dXdv21_0;
763                  m11_0=dXdv01_0*dXdv01_0+dXdv11_0*dXdv11_0+dXdv21_0*dXdv21_0;
764                  D_0=m00_0*m11_0-m01_0*m01_0;
765                  m00_1=dXdv00_1*dXdv00_1+dXdv10_1*dXdv10_1+dXdv20_1*dXdv20_1;
766                  m01_1=dXdv00_1*dXdv01_1+dXdv10_1*dXdv11_1+dXdv20_1*dXdv21_1;
767                  m11_1=dXdv01_1*dXdv01_1+dXdv11_1*dXdv11_1+dXdv21_1*dXdv21_1;
768                  D_1=m00_1*m11_1-m01_1*m01_1;
769                  if ( (D_0==0.) || (D_1 == 0.) ) {
770                      sprintf(error_msg,"Assemble_jacobeans_3D_M2D: element %d (id %d) has area zero.",e,element_id[e]);
771                      Finley_setError(ZERO_DIVISION_ERROR,error_msg);
772                  } else {
773                     invD_0=1./D_0;
774                     dvdX00_0=( m00_0*dXdv00_0-m01_0*dXdv01_0)*invD_0;
775                     dvdX01_0=( m00_0*dXdv10_0-m01_0*dXdv11_0)*invD_0;
776                     dvdX02_0=( m00_0*dXdv20_0-m01_0*dXdv21_0)*invD_0;
777                     dvdX10_0=(-m01_0*dXdv00_0+m11_0*dXdv01_0)*invD_0;
778                     dvdX11_0=(-m01_0*dXdv10_0+m11_0*dXdv11_0)*invD_0;
779                     dvdX12_0=(-m01_0*dXdv20_0+m11_0*dXdv21_0)*invD_0;
780                     invD_1=1./D_1;
781                     dvdX00_1=( m00_1*dXdv00_1-m01_1*dXdv01_1)*invD_1;
782                     dvdX01_1=( m00_1*dXdv10_1-m01_1*dXdv11_1)*invD_1;
783                     dvdX02_1=( m00_1*dXdv20_1-m01_1*dXdv21_1)*invD_1;
784                     dvdX10_1=(-m01_1*dXdv00_1+m11_1*dXdv01_1)*invD_1;
785                     dvdX11_1=(-m01_1*dXdv10_1+m11_1*dXdv11_1)*invD_1;
786                     dvdX12_1=(-m01_1*dXdv20_1+m11_1*dXdv21_1)*invD_1;
787                     for (s=0;s<numTest; s++) {
788                       dTdX[INDEX4(        s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
789                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_0;
790                       dTdX[INDEX4(        s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
791                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_0;
792                       dTdX[INDEX4(        s,2,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
793                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02_0+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12_0;
794                       dTdX[INDEX4(numTest+s,0,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
795                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX00_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX10_1;
796                       dTdX[INDEX4(numTest+s,1,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
797                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX01_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX11_1;
798                       dTdX[INDEX4(numTest+s,2,q,e,2*numTest,DIM,numQuad)]=
799                                     DTDv[INDEX3(s,0,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX02_1+DTDv[INDEX3(s,1,q,numTest,LOCDIM)]*dvdX12_1;
800                     }
801                 volume[INDEX2(q,e,numQuad)]=(sqrt(D_0)+sqrt(D_1))/2.*QuadWeights[q];
802                  }
803               }
804           }
805    
   double *EM_S=NULL,*EM_F=NULL,*V=NULL,*dVdv=NULL,*dSdV=NULL,*Vol=NULL,*dvdV=NULL;  
   double time0;  
   dim_t dimensions[ESCRIPT_MAX_DATA_RANK],e,q;  
   Assemble_Parameters p;  
   index_t *index_row=NULL,*index_col=NULL,color;  
   
   if (nodes==NULL || elements==NULL) return;  
   if (S==NULL && isEmpty(F)) return;  
   
   /* set all parameters in p*/  
   Assemble_getAssembleParameters(nodes,elements,S,F,&p);  
   if (Finley_ErrorCode!=NO_ERROR) return;  
   
   /*  this function assumes NS=NN */  
   if (p.NN!=p.NS) {  
     Finley_ErrorCode=SYSTEM_ERROR;  
     sprintf(Finley_ErrorMsg,"for Finley_Assemble_PDE numNodes and numShapes have to be identical.");  
     return;  
   }  
   if (p.numDim!=p.numElementDim) {  
     Finley_ErrorCode=SYSTEM_ERROR;  
     sprintf(Finley_ErrorMsg,"Finley_Assemble_PDE accepts volume elements only.");  
     return;  
   }  
   /*  get a functionspace */  
   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_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient A");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,B) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient B");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,C) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient C");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,D) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient D");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,X) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient X");  
   }  
   if (! functionSpaceTypeEqual(funcspace,Y) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"unexpected function space type for coefficient Y");  
   }  
   
   /* check if all function spaces are the same */  
   
   if (! numSamplesEqual(A,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient A don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(B,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient B don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(C,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient C don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(D,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient D don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(X,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient X don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   if (! numSamplesEqual(Y,p.numQuad,elements->numElements) ) {  
         Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
         sprintf(Finley_ErrorMsg,"sample points of coefficient Y don't match (%d,%d)",p.numQuad,elements->numElements);  
   }  
   
   /*  check the dimensions: */  
     
   if (p.numEqu==1 && p.numComp==1) {  
     if (!isEmpty(A)) {  
       dimensions[0]=p.numDim;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(A,2,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient A: illegal shape, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(B,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient B: illegal shape (%d,)",dimensions[0]);  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(C,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient C, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(D)) {  
        if (!isDataPointShapeEqual(D,0,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient D, rank 0 expected.");  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
        dimensions[0]=p.numDim;  
        if (!isDataPointShapeEqual(X,1,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient X, expected shape (%d,",dimensions[0]);  
        }  
     }  
     if (!isEmpty(Y)) {  
        if (!isDataPointShapeEqual(Y,0,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient Y, rank 0 expected.");  
        }  
     }  
   } 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)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient A, expected shape (%d,%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2],dimensions[3]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(B)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       dimensions[2]=p.numComp;  
       if (!isDataPointShapeEqual(B,3,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient B, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(C)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numComp;  
       dimensions[2]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(C,3,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient C, expected shape (%d,%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1],dimensions[2]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(D)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numComp;  
       if (!isDataPointShapeEqual(D,2,dimensions)) {  
           Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient D, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(X)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       dimensions[1]=p.numDim;  
       if (!isDataPointShapeEqual(X,2,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient X, expected shape (%d,%d)",dimensions[0],dimensions[1]);  
       }  
     }  
     if (!isEmpty(Y)) {  
       dimensions[0]=p.numEqu;  
       if (!isDataPointShapeEqual(Y,1,dimensions)) {  
            Finley_ErrorCode=TYPE_ERROR;  
           sprintf(Finley_ErrorMsg,"coefficient Y, expected shape (%d,)",dimensions[0]);  
       }  
     }  
   }  
   
   if (Finley_ErrorCode==NO_ERROR) {  
      time0=Finley_timer();  
      #pragma omp parallel private(index_col,index_row,EM_S,EM_F,V,dVdv,dSdV,Vol,dvdV,color,q) \  
             firstprivate(elements,nodes,S,F,A,B,C,D,X,Y)  
      {  
          EM_S=EM_F=V=dVdv=dSdV=Vol=dvdV=NULL;  
          index_row=index_col=NULL;  
   
          /* allocate work arrays: */  
   
          EM_S=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row*p.NN_col*p.numEqu*p.numComp,double);  
          EM_F=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row*p.numEqu,double);  
          V=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NN*p.numDim,double);  
          dVdv=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numDim*p.numDim*p.numQuad,double);  
          dvdV=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numDim*p.numDim*p.numQuad,double);  
          dSdV=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.NS_row*p.numQuad*p.numDim,double);  
          Vol=(double*) THREAD_MEMALLOC(p.numQuad,double);  
          index_col=(index_t*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_col,index_t);  
          index_row=(index_t*) THREAD_MEMALLOC(p.NN_row,index_t);  
   
          if (! (Finley_checkPtr(EM_S) || Finley_checkPtr(EM_F) || Finley_checkPtr(V) || Finley_checkPtr(index_col) ||  
                 Finley_checkPtr(index_row) || Finley_checkPtr(dVdv) || Finley_checkPtr(dSdV) || Finley_checkPtr(Vol) ))  {  
   
            /*  open loop over all colors: */  
            for (color=elements->minColor;color<=elements->maxColor;color++) {  
               /*  open loop over all elements: */  
               #pragma omp for private(e) schedule(static)  
               for(e=0;e<elements->numElements;e++){  
                 if (elements->Color[e]==color) {  
                   for (q=0;q<p.NN_row;q++) index_row[q]=p.label_row[elements->Nodes[INDEX2(p.row_node[q],e,p.NN)]];  
                   /* gather V-coordinates of nodes into V: */  
           Finley_Util_Gather_double(p.NN,&(elements->Nodes[INDEX2(0,e,p.NN)]),p.numDim,nodes->Coordinates,V);  
                   /*  calculate dVdv(i,j,q)=V(i,k)*DSDv(k,j,q) */  
           Finley_Util_SmallMatMult(p.numDim,p.numDim*p.numQuad,dVdv,p.NS,V,p.referenceElement->dSdv);  
                   /*  dvdV=invert(dVdv) inplace */  
           Finley_Util_InvertSmallMat(p.numQuad,p.numDim,dVdv,dvdV,Vol);  
                   /*  calculate dSdV=DSDv*DvDV */  
           Finley_Util_SmallMatSetMult(p.numQuad,p.NS_row,p.numDim,dSdV,p.numDim,p.referenceElement_row->dSdv,dvdV);  
                   /*  scale volume: */  
           for (q=0;q<p.numQuad;q++) Vol[q]=ABS(Vol[q]*p.referenceElement->QuadWeights[q]);  
       
                    /*   integration for the stiffness matrix: */  
                    /*   in order to optimze the number of operations the case of constants coefficience needs a bit more work */  
                    /*   to make use of some symmetry. */  
   
                      if (S!=NULL) {  
                        for (q=0;q<p.NN_row*p.NN_col*p.numEqu*p.numComp;q++) EM_S[q]=0;  
                        if (p.numEqu==1 && p.numComp==1) {  
                        Finley_Assemble_PDEMatrix_Single2(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,  
                                                                      p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_S,  
                                                                      getSampleData(A,e),isExpanded(A),  
                                                                      getSampleData(B,e),isExpanded(B),  
                                                                      getSampleData(C,e),isExpanded(C),  
                                                                      getSampleData(D,e),isExpanded(D));  
                        } else {  
                        Finley_Assemble_PDEMatrix_System2(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,p.numEqu,p.numComp,  
                                                                      p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_S,  
                                                                      getSampleData(A,e),isExpanded(A),  
                                                                      getSampleData(B,e),isExpanded(B),  
                                                                      getSampleData(C,e),isExpanded(C),  
                                                                      getSampleData(D,e),isExpanded(D));  
                        }  
                        for (q=0;q<p.NN_col;q++) index_col[q]=p.label_col[elements->Nodes[INDEX2(p.col_node[q],e,p.NN)]];  
                        Finley_SystemMatrix_add(S,p.NN_row,index_row,p.numEqu,p.NN_col,index_col,p.numComp,EM_S);  
                      }  
                      if (!isEmpty(F)) {  
                        for (q=0;q<p.NN_row*p.numEqu;q++) EM_F[q]=0;  
                        if (p.numEqu==1) {  
                        Finley_Assemble_RHSMatrix_Single(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,  
                                                                  p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_F,  
                                                                  getSampleData(X,e),isExpanded(X),  
                                                                  getSampleData(Y,e),isExpanded(Y));  
                        } else {  
                        Finley_Assemble_RHSMatrix_System(p.NS_row,p.numDim,p.numQuad,  
                                                                  p.numEqu,p.referenceElement_row->S,dSdV,Vol,p.NN_row,EM_F,  
                                                                  getSampleData(X,e),isExpanded(X),  
                                                                  getSampleData(Y,e),isExpanded(Y));  
                        }  
                        /* add  */  
                        Finley_Util_AddScatter(p.NN_row,index_row,p.numEqu,EM_F,getSampleData(F,0));  
                     }  
                 }  
               }  
             }  
          }  
          /* clean up */  
          THREAD_MEMFREE(EM_S);  
          THREAD_MEMFREE(EM_F);  
          THREAD_MEMFREE(V);  
          THREAD_MEMFREE(dVdv);  
          THREAD_MEMFREE(dvdV);  
          THREAD_MEMFREE(dSdV);  
          THREAD_MEMFREE(Vol);  
          THREAD_MEMFREE(index_col);  
          THREAD_MEMFREE(index_row);  
806       }       }
807       printf("timing: assemblage PDE: %.4e sec\n",Finley_timer()-time0);       #undef DIM
808    }       #undef LOCDIM
809  }  }
810  /*  /*
811   * $Log$   * $Log:$
  * 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 1.5.2.1  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  
  *  
  *  
812   *   *
813   */   */

Legend:
Removed from v.147  
changed lines
  Added in v.1028

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26