Temporary way of cubic elements coordinates eval

Solver.cpp

@@ -2,8 +2,8 @@
 #include <Eigen/Dense>
 using namespace Eigen;
 
-Solver::Solver(double _A, double _B, double _C, int _N, int _l, int _u) {
-    A = _A, B = _B, C = _C, N = _N;
+Solver::Solver(double _A, double _B, double _C, double _D, int _N, int _l, int _u) {
+    A = _A, B = _B, C = _C, D = _D, N = _N;
     upper = _u, lower = _l;
 	L = upper - lower;
 	dx = L / N;
@@ -77,90 +77,75 @@ void Solver::Execute_Linear(double val1, double val2) {
 }
 
 void Solver::Execute_Cubic(double val1, double val2) {
-    // Локальная матрица жесткости (4x4)
-    MatrixXd local = MatrixXd::Zero(4, 4);
-    local(0, 0) = -37. * A / (10 * dx) - B / 2.;
-    local(0, 1) = 189. * A / (40 * dx) + 57. * B / 80.;
-    local(0, 2) = -27. * A / (20 * dx) - 3. * B / 10.;
-    local(0, 3) = 13. * A / (40. * dx) + 7. * B / 10.;
 
-    local(1, 0) = 189. * A / (40 * dx) - 57. * B / 80.;
-    local(1, 1) = -54. * A / (5 * dx);
-    local(1, 2) = 297. * A / (40. * dx) + 81. * B / 80.;
-    local(1, 3) = -27 * A / (20. * dx) - 3. * B / 10.;
+    int mat_dim = 1 + N * 3;
+    Eigen::MatrixXd Amat(mat_dim, mat_dim);
+    Eigen::VectorXd b(mat_dim);
+    Amat.setZero();
+    b.setZero();
 
-    local(2, 0) = -27. * A / (20. * dx) + 3. * B / 10.;
-    local(2, 1) = 297. * A / (40. * dx) - 81. * B / 80.;
-    local(2, 2) = -54. * A / (5. * dx);
-    local(2, 3) = 189. * A / (40. * dx) + 57. * B / 80.;
+    // Assemble matrix
+    for (int i = 0; i < mat_dim - 3; i += 3) {
+        Amat(i, i + 0) -= A * 37.0 / 10.0 / dx;
+        Amat(i, i + 1) -= A * (-189.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i, i + 2) -= A * 27.0 / 20.0 / dx;
+        Amat(i, i + 3) -= A * (-13.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 1, i + 0) -= A * (-189.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 1, i + 1) -= A * 54.0 / 5.0 / dx;
+        Amat(i + 1, i + 2) -= A * (-297.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 1, i + 3) -= A * 27.0 / 20.0 / dx;
+        Amat(i + 2, i + 0) -= A * 27.0 / 20.0 / dx;
+        Amat(i + 2, i + 1) -= A * (-297.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 2, i + 2) -= A * 54.0 / 5.0 / dx;
+        Amat(i + 2, i + 3) -= A * (-189.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 3, i + 0) -= A * (-13.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 3, i + 1) -= A * 27.0 / 20.0 / dx;
+        Amat(i + 3, i + 2) -= A * (-189.0) / 40.0 / dx;
+        Amat(i + 3, i + 3) -= A * 37.0 / 10.0 / dx;
 
-    local(3, 0) = 13. * A / (40. * dx) - 7. * B / 80.;
-    local(3, 1) = -27. * A / (20. * dx) + 3. * B / 10.;
-    local(3, 2) = 189. * A / (40. * dx) - 57. * B / 80.;
-    local(3, 3) = -37. * A / (10. * dx) + B / 2.;
+        Amat(i + 0, i + 0) += B * (-1.0) / 2.0;
+        Amat(i + 0, i + 1) += B * 57.0 / 80.0;
+        Amat(i + 0, i + 2) += B * (-3.0) / 10.0;
+        Amat(i + 0, i + 3) += B * 7.0 / 80.0;
+        Amat(i + 1, i + 0) += B * (-57.0) / 80.0;
 
-    // Локальный вектор нагрузки (4x1)
-    VectorXd local_load(4);
-    local_load(0) = -C * dx / 8.;
-    local_load(1) = -3. * C * dx / 8.;
-    local_load(2) = -3. * C * dx / 8.;
-    local_load(3) = -C * dx / 8.;
+        Amat(i + 1, i + 2) += B * 81.0 / 80.0;
+        Amat(i + 1, i + 3) += B * (-3.0) / 10;
+        Amat(i + 2, i + 0) += B * 3.0 / 10.0;
+        Amat(i + 2, i + 1) += B * (-81.0) / 80.0;
 
-    std::cout << "Local matrix:\n" << local << std::endl;
-    std::cout << "Local load vector:\n" << local_load << std::endl;
-
-    // Размер глобальной системы: для кубических элементов (4 узла на элемент, перекрытие по 2 узла)
-    int ndof = 2 * N + 2;
-    MatrixXd ansamb = MatrixXd::Zero(ndof, ndof);
-    VectorXd global_load = VectorXd::Zero(ndof);
-
-    // АНСАМБЛИРОВАНИЕ
-    for (int elem = 0; elem < N; ++elem) {
-        int node_start = 2 * elem; // Начальный индекс для текущего элемента
-
-        // Добавляем локальную матрицу
-        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
-            for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-                ansamb(node_start + i, node_start + j) += local(i, j);
-            }
+        Amat(i + 2, i + 3) += B * 57.0 / 80.0;
+        Amat(i + 3, i + 0) += B * (-7.0) / 80.0;
+        Amat(i + 3, i + 1) += B * 3.0 / 10.0;
+        Amat(i + 3, i + 2) += B * (-57.0) / 80.0;
+        Amat(i + 3, i + 3) += B * 1.0 / 2.0;
         }
 
-        // Добавляем локальный вектор нагрузки
-        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
-            global_load(node_start + i) += local_load(i);
-        }
+    // Assembdxe vector
+    for (int i = 0; i < mat_dim - 3; i += 3) {
+        b(i) -= D * dx / 8.0;
+        b(i + 1) -= D * 3.0 * dx / 8.0;
+        b(i + 2) -= D * 3.0 * dx / 8.0;
+        b(i + 3) -= D * dx / 8.0;
     }
 
-    std::cout << "Before boundary conditions:" << std::endl;
-    std::cout << "Ansamb matrix:\n" << ansamb << std::endl;
-    std::cout << "Ansamb load vector:\n" << global_load << std::endl;
 
-    // ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ
-    double u_left = val1;   // u(1) = 5
-    double u_right = val2; // u(6) = 15
+    Amat.row(0).setZero();
+    Amat(0, 0) = dx / 3.0 + 1;
+    Amat(0, 1) = -1;
+    b(0) = 0;
 
-    ansamb.row(0).setZero();
-    ansamb.col(0).setZero();
-    ansamb(0, 0) = 1.0;
-    global_load(0) = u_left;
-
-    ansamb.row(ndof - 1).setZero();
-    ansamb.col(ndof - 1).setZero();
-    ansamb(ndof - 1, ndof - 1) = 1.0;
-    global_load(ndof - 1) = u_right;
-
-    std::cout << "\nAfter boundary conditions:" << std::endl;
-    std::cout << "Modified matrix:\n" << ansamb << std::endl;
-    std::cout << "Modified load vector:\n" << global_load << std::endl;
+    Amat.row(mat_dim - 1).setZero();
+    Amat(mat_dim - 1, mat_dim - 1) = 1;
+    b(mat_dim - 1) = val2;
 
     // Решение системы
-    VectorXd solution = ansamb.fullPivLu().solve(global_load);
+    VectorXd solution = Amat.colPivHouseholderQr().solve(b);
     std::cout << "\nSolution:" << std::endl;
     std::cout << solution << std::endl;
 
-    // Сохранение результатов (берем только значения функции в узлах, шаг 2)
     std::ofstream file("matrix_cubic.txt");
-    for (int i = 0; i < ndof; i += 2) {
+    for (int i = 0; i < solution.size(); i++) {
         file << solution(i) << ' ';
     }
     file << std::endl;