1 // Copyright (C) 2007-2019 CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
5 // License as published by the Free Software Foundation; either
6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
11 // Lesser General Public License for more details.
13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
20 #include "MED_GaussDef.hxx"
21 #include "MED_Utilities.hxx"
22 #include "MED_GaussUtils.hxx"
26 //---------------------------------------------------------------
28 void TGaussDef::add(const double x, const double weight)
31 EXCEPTION( std::logic_error,"dim() != 1");
32 if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
33 EXCEPTION( std::logic_error,"Extra gauss point");
34 myCoords.push_back( x );
35 myWeights.push_back( weight );
37 void TGaussDef::add(const double x, const double y, const double weight)
40 EXCEPTION( std::logic_error,"dim() != 2");
41 if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
42 EXCEPTION( std::logic_error,"Extra gauss point");
43 myCoords.push_back( x );
44 myCoords.push_back( y );
45 myWeights.push_back( weight );
47 void TGaussDef::add(const double x, const double y, const double z, const double weight)
50 EXCEPTION( std::logic_error,"dim() != 3");
51 if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
52 EXCEPTION( std::logic_error,"Extra gauss point");
53 myCoords.push_back( x );
54 myCoords.push_back( y );
55 myCoords.push_back( z );
56 myWeights.push_back( weight );
58 void TGaussDef::setRefCoords(const TShapeFun& aShapeFun)
60 myRefCoords.reserve( aShapeFun.myRefCoord.size() );
61 myRefCoords.assign( aShapeFun.myRefCoord.begin(),
62 aShapeFun.myRefCoord.end() );
65 //---------------------------------------------------------------
67 * \brief Fill definition of gauss points family
69 //---------------------------------------------------------------
71 TGaussDef::TGaussDef(const int geom, const int nbGauss, const int variant)
74 myCoords .reserve( nbGauss * dim() );
75 myWeights.reserve( nbGauss );
81 if (geom == eSEG2) setRefCoords( TSeg2a() );
82 else setRefCoords( TSeg3a() );
85 add( 0.0, 2.0 ); break;
88 const double a = 0.577350269189626;
90 add( -a, 1.0 ); break;
93 const double a = 0.774596669241;
94 const double P1 = 1./1.8;
95 const double P2 = 1./1.125;
101 const double a = 0.339981043584856, b = 0.861136311594053;
102 const double P1 = 0.652145154862546, P2 = 0.347854845137454 ;
106 add( -b, P2 ); break;
109 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for SEG"<<nbGauss);
115 if ( variant == 1 ) {
116 if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3b() );
117 else setRefCoords( TTria6b() );
120 add( 1/3., 1/3., 1/2. ); break;
123 // what about COT3 ???
124 add( 1/6., 1/6., 1/6. );
125 add( 2/3., 1/6., 1/6. );
126 add( 1/6., 2/3., 1/6. ); break;
129 add( 1/5., 1/5., 25/(24*4.) );
130 add( 3/5., 1/5., 25/(24*4.) );
131 add( 1/5., 3/5., 25/(24*4.) );
132 add( 1/3., 1/3., -27/(24*4.) ); break;
135 const double P1 = 0.11169079483905, P2 = 0.0549758718227661;
136 const double a = 0.445948490915965, b = 0.091576213509771;
142 add( 1-2*a, a, P1 ); break;
145 const double A = 0.470142064105115;
146 const double B = 0.101286507323456;
147 const double P1 = 0.066197076394253;
148 const double P2 = 0.062969590272413;
149 add( 1/3., 1/3., 9/80. );
155 add( B, 1-2*B, P2 ); break;
158 const double A = 0.063089014491502;
159 const double B = 0.249286745170910;
160 const double C = 0.310352451033785;
161 const double D = 0.053145049844816;
162 const double P1 = 0.025422453185103;
163 const double P2 = 0.058393137863189;
164 const double P3 = 0.041425537809187;
176 add( D, 1-C-D, P3 ); break;
179 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 1: "
183 else if ( variant == 2 ) {
184 if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3a() );
185 else setRefCoords( TTria6a() );
188 add( -1/3., -1/3., 2. ); break;
191 add( -2/3., 1/3., 2/3. );
192 add( -2/3., -2/3., 2/3. );
193 add( 1/3., -2/3., 2/3. ); break;
196 const double P1 = 0.11169079483905, P2 = 0.0549758718227661;
197 const double A = 0.445948490915965, B = 0.091576213509771;
198 add( 2*B-1, 1-4*B, 4*P2 );
199 add( 2*B-1, 2*B-1, 4*P2 );
200 add( 1-4*B, 2*B-1, 4*P2 );
201 add( 1-4*A, 2*A-1, 4*P1 );
202 add( 2*A-1, 1-4*A, 4*P1 );
203 add( 2*A-1, 2*A-1, 4*P1 ); break;
206 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 2: "
210 else if ( variant == 3 ) {
211 if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3b() );
212 else setRefCoords( TTria6b() );
215 add( 1/3., 1/3., -27/96 );
216 add( 0.2 , 0.2 , 25/96 );
217 add( 0.6 , 0.2 , 25/96 );
218 add( 0.2 , 0.6 , 25/96 ); break;
221 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 3: "
229 if ( variant == 1 ) {
230 if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4b() );
231 else setRefCoords( TQuad8b() );
234 add( 0, 0, 4 ); break;
237 const double a = 1/sqrt(3.);
241 add( -a, a, 1 ); break;
244 const double a = 0.774596669241483;
245 add( -a, -a, 25/81. );
246 add( a, -a, 25/81. );
248 add( -a, a, 25/81. );
249 add( 0., -a, 40/81. );
250 add( a, 0., 40/81. );
251 add( 0., a, 40/81. );
252 add( -a, 0., 40/81. );
253 add( 0., 0., 64/81. ); break;
256 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 1: "
260 else if ( variant == 2 ) {
261 if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4a() );
262 else setRefCoords( TQuad8a() );
265 const double a = 1/sqrt(3.);
269 add( a, a, 1 ); break;
272 const double a = 0.774596669241483;
273 add( -a, a, 25/81. );
274 add( -a, -a, 25/81. );
275 add( a, -a, 25/81. );
277 add( -a, 0., 40/81. );
278 add( 0., -a, 40/81. );
279 add( a, 0., 40/81. );
280 add( 0., a, 40/81. );
281 add( 0., 0., 64/81. ); break;
284 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 1: "
288 else if ( variant == 3 ) {
289 if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4b() );
290 else setRefCoords( TQuad8b() );
293 const double a = 3/sqrt(3.);
297 add( a, a, 1 ); break;
300 const double a = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.;
301 const double c12 = c1*c2, c22 = c2*c2, c1c2 = c1*c2;
310 add( a, a, c12 ); break;
313 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 3: "
321 if (geom == eTETRA4) setRefCoords( TTetra4a() );
322 else setRefCoords( TTetra10a() );
325 const double a = (5 - sqrt(5.))/20., b = (5 + 3*sqrt(5.))/20.;
326 add( a, a, a, 1/24. );
327 add( a, a, b, 1/24. );
328 add( a, b, a, 1/24. );
329 add( b, a, a, 1/24. ); break;
332 const double a = 0.25, b = 1/6., c = 0.5;
333 add( a, a, a, -2/15. );
334 add( b, b, b, 3/40. );
335 add( b, b, c, 3/40. );
336 add( b, c, b, 3/40. );
337 add( c, b, b, 3/40. ); break;
340 const double a = 0.25;
341 const double b1 = (7 + sqrt(15.))/34., c1 = (13 + 3*sqrt(15.))/34., d = (5 - sqrt(15.))/20.;
342 const double b2 = (7 - sqrt(15.))/34., c2 = (13 - 3*sqrt(15.))/34., e = (5 + sqrt(15.))/20.;
343 const double P1 = (2665 - 14*sqrt(15.))/226800.;
344 const double P2 = (2665 + 14*sqrt(15.))/226800.;
345 add( a, a, a, 8/405.);//_____
346 add( b1, b1, b1, P1 );
347 add( b1, b1, c1, P1 );
348 add( b1, c1, b1, P1 );
349 add( c1, b1, b1, P1 );//_____
350 add( b2, b2, b2, P2 );
351 add( b2, b2, c2, P2 );
352 add( b2, c2, b2, P2 );
353 add( c2, b2, b2, P2 );//_____
354 add( d, d, e, 5/567.);
355 add( d, e, d, 5/567.);
356 add( e, d, d, 5/567.);
357 add( d, e, e, 5/567.);
358 add( e, d, e, 5/567.);
359 add( e, e, d, 5/567.);
363 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for TETRA: "<<nbGauss);
369 if (geom == ePYRA5) setRefCoords( TPyra5a() );
370 else setRefCoords( TPyra13a() );
373 const double h1 = 0.1531754163448146;
374 const double h2 = 0.6372983346207416;
375 add( .5, 0., h1, 2/15. );
376 add( 0., .5, h1, 2/15. );
377 add( -.5, 0., h1, 2/15. );
378 add( 0., -.5, h1, 2/15. );
379 add( 0., 0., h2, 2/15. ); break;
382 const double p1 = 0.1024890634400000 ;
383 const double p2 = 0.1100000000000000 ;
384 const double p3 = 0.1467104129066667 ;
385 const double a = 0.5702963741068025 ;
386 const double h1 = 0.1666666666666666 ;
387 const double h2 = 0.08063183038464675;
388 const double h3 = 0.6098484849057127 ;
389 add( a, 0., h1, p1 );
390 add( 0., a, h1, p1 );
391 add( -a, 0., h1, p1 );
392 add( 0., -a, h1, p1 );
393 add( 0., 0., h2, p2 );
394 add( 0., 0., h3, p3 ); break;
397 const double a1 = 0.788073483;
398 const double b6 = 0.499369002;
399 const double b1 = 0.848418011;
400 const double c8 = 0.478508449;
401 const double c1 = 0.652816472;
402 const double d12 = 0.032303742;
403 const double d1 = 1.106412899;
404 double z = 1/2., fz = b1/2*(1 - z);
405 add( 0., 0., z, a1 ); // 1
406 add( fz, fz, z, b6 ); // 2
407 add( -fz, fz, z, b6 ); // 3
408 add( -fz, -fz, z, b6 ); // 4
409 add( fz, -fz, z, b6 ); // 5
411 add( 0., 0., z, b6 ); // 6
413 add( 0., 0., z, b6 ); // 7
414 z = (1 - c1)/2.; fz = c1*(1 - z);
415 add( fz, 0., z, c8 ); // 8
416 add( 0., fz, z, c8 ); // 9
417 add( -fz, 0., z, c8 ); // 10
418 add( 0., -fz, z, c8 ); // 11
419 z = (1 + c1)/2.; fz = c1*(1 - z);
420 add( fz, 0., z, c8 ); // 12
421 add( 0., fz, z, c8 ); // 13
422 add( -fz, 0., z, c8 ); // 14
423 add( 0., -fz, z, c8 ); // 15
424 z = (1 - d1)/2., fz = d1/2*(1 - z);
425 add( fz, fz, z, d12); // 16
426 add( -fz, fz, z, d12); // 17
427 add( -fz, -fz, z, d12); // 18
428 add( fz, -fz, z, d12); // 19
429 z = 1/2.; fz = d1*(1 - z);
430 add( fz, 0., z, d12); // 20
431 add( 0., fz, z, d12); // 21
432 add( -fz, 0., z, d12); // 22
433 add( 0., -fz, z, d12); // 23
434 z = (1 + d1)/2., fz = d1/2*(1 - z);
435 add( fz, fz, z, d12); // 24
436 add( -fz, fz, z, d12); // 25
437 add( -fz, -fz, z, d12); // 26
438 add( fz, -fz, z, d12); // 27
442 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for PYRA: "<<nbGauss);
447 if (geom == ePENTA6) setRefCoords( TPenta6a() );
448 else setRefCoords( TPenta15a() );
451 const double a = sqrt(3.)/3.;
452 add( -a, .5, .5, 1/6. );
453 add( -a, 0., .5, 1/6. );
454 add( -a, .5, 0., 1/6. );
455 add( a, .5, .5, 1/6. );
456 add( a, 0., .5, 1/6. );
457 add( a, .5, 0., 1/6. ); break;
460 const double a = 0.577350269189626;
461 add( -a, 1/3., 1/3., -27/96. );
462 add( -a, 0.6, 0.2, 25/96. );
463 add( -a, 0.2, 0.6, 25/96. );
464 add( -a, 0.2, 0.2, 25/96. );
465 add( +a, 1/3., 1/3., -27/96. );
466 add( +a, 0.6, 0.2, 25/96. );
467 add( +a, 0.2, 0.6, 25/96. );
468 add( +a, 0.2, 0.2, 25/96. ); break;
471 const double d = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.; // d <=> alfa
472 const double a = (6 + sqrt(15.))/21.;
473 const double b = (6 - sqrt(15.))/21.;
474 const double P1 = (155 + sqrt(15.))/2400.;
475 const double P2 = (155 - sqrt(15.))/2400.; //___
476 add( -d, 1/3., 1/3., c1*9/80. );//___
477 add( -d, a, a, c1*P1 );
478 add( -d, 1-2*a, a, c1*P1 );
479 add( -d, a, 1-2*a, c1*P1 );//___
480 add( -d, b, b, c1*P2 );
481 add( -d, 1-2*b, b, c1*P2 );
482 add( -d, b, 1-2*b, c1*P2 );//___
483 add( 0., 1/3., 1/3., c2*9/80. );//___
484 add( 0., a, a, c2*P1 );
485 add( 0., 1-2*a, a, c2*P1 );
486 add( 0., a, 1-2*a, c2*P1 );//___
487 add( 0., b, b, c2*P2 );
488 add( 0., 1-2*b, b, c2*P2 );
489 add( 0., b, 1-2*b, c2*P2 );//___
490 add( d, 1/3., 1/3., c1*9/80. );//___
491 add( d, a, a, c1*P1 );
492 add( d, 1-2*a, a, c1*P1 );
493 add( d, a, 1-2*a, c1*P1 );//___
494 add( d, b, b, c1*P2 );
495 add( d, 1-2*b, b, c1*P2 );
496 add( d, b, 1-2*b, c1*P2 );//___
500 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for PENTA: " <<nbGauss);
506 if (geom == eHEXA8) setRefCoords( THexa8a() );
507 else setRefCoords( THexa20a() );
510 const double a = sqrt(3.)/3.;
511 add( -a, -a, -a, 1. );
512 add( -a, -a, a, 1. );
513 add( -a, a, -a, 1. );
515 add( a, -a, -a, 1. );
518 add( a, a, a, 1. ); break;
521 const double a = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.;
522 const double c12 = c1*c1, c13 = c1*c1*c1;
523 const double c22 = c2*c2, c23 = c2*c2*c2;
524 add( -a, -a, -a, c13 ); // 1
525 add( -a, -a, 0., c12*c2 ); // 2
526 add( -a, -a, a, c13 ); // 3
527 add( -a, 0., -a, c12*c2 ); // 4
528 add( -a, 0., 0., c1*c22 ); // 5
529 add( -a, 0., a, c12*c2 ); // 6
530 add( -a, a, -a, c13 ); // 7
531 add( -a, a, 0., c12*c2 ); // 8
532 add( -a, a, a, c13 ); // 9
533 add( 0., -a, -a, c12*c2 ); // 10
534 add( 0., -a, 0., c1*c22 ); // 11
535 add( 0., -a, a, c12*c2 ); // 12
536 add( 0., 0., -a, c1*c22 ); // 13
537 add( 0., 0., 0., c23 ); // 14
538 add( 0., 0., a, c1*c22 ); // 15
539 add( 0., a, -a, c12*c2 ); // 16
540 add( 0., a, 0., c1*c22 ); // 17
541 add( 0., a, a, c12*c2 ); // 18
542 add( a, -a, -a, c13 ); // 19
543 add( a, -a, 0., c12*c2 ); // 20
544 add( a, -a, a, c13 ); // 21
545 add( a, 0., -a, c12*c2 ); // 22
546 add( a, 0., 0., c1*c22 ); // 23
547 add( a, 0., a, c12*c2 ); // 24
548 add( a, a, -a, c13 ); // 25
549 add( a, a, 0., c12*c2 ); // 26
550 add( a, a, a, c13 ); // 27
554 EXCEPTION( std::logic_error,"Invalid nb of gauss points for PENTA: " <<nbGauss);
559 EXCEPTION( std::logic_error,"unexpected EGeometrieElement: "<< geom);
562 if ( myWeights.capacity() != myWeights.size() )
563 EXCEPTION( std::logic_error,"Not all gauss points defined");