Green の定理の復習

Green の定理

あるスカラー関数 u, vに対して,

\int_V [ v \Delta u ] dV = \int_S [ v \nabla u ] dS - \int_V ( \nabla v ) \cdot ( \nabla u ) dV

が成り立つ.これを Green の定理という.ちなみに, v=1 の時の Green の定理は,

\int_V \Delta u dV = \int_S \nabla u \cdot dS

となり,これは Gauss の発散定理である.

有限要素法と Green の定理

解くべき方程式が 拡散項( Laplacian 項 )を有する時,重み付け残差法を展開する時に,

\int_V w R dV = \int_V w_i [ \Delta u + f(x) ] dV = \int_S w_i \nabla u \cdot dS - \int_V ( \nabla w_i ) \cdot ( \nabla u ) dV = 0

と, Green の定理を用いて展開できるため,有限要素法で有用である.