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Finite-Elemente-Modell

Dieses Teilmodell beschreibt das bei der Netzgenerierung entstehende Finite-Elemente-Netz und besteht aus verschiedenen Finiten-Elementen sowie aus den zugehörigen Knoten.

Abbildung 6.5: Klassendiagramm Finite-Elemente-Modell
\begin{figure}
\centerline {\psfig{figure=oo/objekt_netz_uml.eps,width=\textwidth}}\end{figure}

Als Basisklasse für die verschiedenen Finite-Elemente ist die Klasse FiniteElement entstanden. Diese Klasse beinhaltet zum einen allgemein den Zeiger auf die Knoten, aber auch virtuelle Methoden, wie z.B. die Methoden zur Berechnung der Qualität der Elemente, die Formfunktionen oder die Netzverfeinerung. Des weiteren enthält jedes Element Informationen über die Bauzustände, zu denen das Element vorhanden ist. Die verschiedenen Finiten-Elemente leiten sich von dieser Klasse ab. Bei den ebenen Elementen sind dies die Dreieckelemente, die mit der Klasse DreieckElement, und die Viereckelemente, die mit der Klasse ViereckElement beschrieben werden. Die Klasse ViereckElement besitzt im Gegensatz zu DreieckElement noch Methoden zur Netzverbesserung nach Kapitel 3.2.2. Als dreidimensionale Elemente sind zum einen ein Prisma mit dreieckiger Grundfläche mit der Klasse Prismaelement und zum anderen ein Hexaeder mit der Klasse Hexaederelement implementiert.

Die Knoten des Finite-Elemente-Netzes werden mit der Klasse FiniteElementKnoten dargestellt. Diese enthält zum einen die Koordinaten des Punktes, aber auch ein Koppelknotenflag, anhand dessen ein möglicher Partnerknoten bei der Kommunikation gefunden werden kann. Knotenorientierte Qualitätskriterien zur Beschreibung der Netzqualität, wie z.B. das Topologie-Kriterium, sind ebenfalls in der Klasse FiniteElementKnoten implementiert.


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