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Berechnung der Ansatzkoeffizienten

Man bestimmt die Ansatzkoeffizienten durch die Forderung, daß der Ansatz (19.147) die Variationsaufgabe (19.145a) für alle Ansatzfunktionen erfüllt, d.h., in (19.145a) wird für und für gesetzt. Auf diese Weise ergibt sich das lineare Gleichungssystem
(19.151)

zur Bestimmung der Ansatzkoeffizienten. In (19.151) bedeuten:
(19.152)

Bei der Berechnung von ist zu beachten, daß Beiträge zur Integration nur die Fälle liefern, in denen die Gebiete und keinen leeren Durchschnitt haben. Diese Gebiete sind in der folgenden Tabelle durch Schraffur gekennzeichnet.
Hilfstabelle zur FEM

Flächenstück-
auswahl
Graphische
Darstellung
Dreiecke
von







0




Die Integration erfolgt jeweils über ein Dreieck mit dem Flächeninhalt , so daß die Anteile der partiellen Ableitungen nach ergeben:
(19.153a)

Analog erhält man für die Anteile der partiellen Ableitungen nach :
(19.153b)

Die Berechnung der rechten Seite von (19.151)ergibt:

(19.154a)

wobei mit das Volumen der von über beschriebenen Pyramide der Höhe 1 bezeichnet wird (s. Abbildung).



Wegen
(19.154b)

Damit ergeben die Variationsgleichungen (19.151) das lineare Gleichungssystem

(19.155)

für die Bestimmung der Ansatzkoeffizienten.