请问有限元中什么叫等参单元
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请问各位高人,有限元中什么叫
等参单元?
The answer from the sixth floor is classic
在平面中,由于采用了双线性函数,矩形单元内的应力是线性变化的,与三角元相比,更好地反映了单元内实际应力的变化状况。但矩形单元不能适应曲线边界和非正交的直线边界。如对任意四边形,采用矩形单元的双线性位移函数,则沿边界上(单元的公共边界)位移不再是线性变化的,这样其位移的连续性将得不到保证。
进行坐标变换当然离不开插值函数,插值函数与沿边界上所取节点数目有关。另外,我们在母单元进行位移插值当然也需要有位移插值函数,它也与沿边界上所取节点数目有关。若两种插值函数(坐标变换插值函数与母单元位移插值函数)取的相同,这样它们有相同的插值函数的形态(也就是有相同的节点数目),这种单元称为“等参元”。若坐标变换的形状函数高于位移形状函数的次数(即坐标变换所取节点数多于位移插值所需节点数),称为“超参元”。反之,若坐标变换的形状函数低于位移形状函数的次数,则称为“亚参元。
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优点:由于等参变换的采用使等参单元的刚度、质量、阻尼、荷载等特性矩阵的计算仍在前面所表示单元的规则域内进行,因此不管各个积分形式的矩阵表示的被积函数如何复杂,仍然可以方便地采用标准化的数值积分方法计算。也正因为如此,等参元已成为有限元法中应用最为广泛的单元形式。