平滑化要素の実装

3D-ES/NS-FEM-T4要素[1]を実装する．高精度な四面体１次を追加することにより，接触解析で四面体１次要素を使えるようにする．

[1]Jiang, Chen, et al. "An edge-based/node-based selective smoothed finite element method using tetrahedrons for cardiovascular tissues." Engineering Analysis with Boundary Elements 59 (2015): 62-77.

FrontISTRへの実装方針

外部仕様

要素定式化の選択は解析制御ファイルの!SECTIONで行う（実装済） !SECTION, FORM341=SELECTIVE_ESNS

内部仕様

制御

• 341要素定式化フラグ：fstrSOLID%sections(isect)%elemopt341
• 平滑化要素有無の判断： fstrSOLID%is_smoothing_active

コネクティビティ・行列作成

• node/edge-smoothing要素に対応する、可変節点数の要素タイプ881/891を追加
  • SELECTIVE_ESNSの指定があったとき、これらの要素がsetup後/行列作成前のタイミングで内部的に生成される。

剛性行列作成・応力更新および内力計算

• 881/891要素についても、通常の要素と同様に要素内力ベクトル、要素剛性行列の計算、アセンブルを行う
  • SELECTIVE_ESNSが指定された341要素の計算はスキップされる
• StiffMatrix, Updateの要素ループ部分は、現状要素ごとに構成節点数固定であるので、これ可変長要素対応する
• 応力更新はひずみから静水圧成分のみ，あるいは偏差成分のみを取り出せるように，UpdateStress3Dを改修する

応力マッピングの方法

• 節点応力の静水圧成分：node-smoothingの中心節点Lに対応する881要素の応力を割り当て
• 節点応力の偏差成分：edge-smoothingの中心エッジをなす2節点a,bに891要素の応力を加算し，節点で平均化
• 節点応力：上記の和
• SELECTIVE_ESNSが指定された341要素の要素応力：構成節点4点の応力の平均値

並列計算について

• 領域分割時にパーティショナのオプションDEPTH=2を指定することにより， 新たに追加される境界点の情報を袖通信で取得する