有限元基础（三）----单元质量

除了在分析是选用什么类型的单元，单元质量也是非常重要的。而对于有限元的初学者，有时经常被各种单元质量检查标准搞得糊里糊涂，只知其限值，不知其所以然。今天我们就来剖析一下单元质量。

说起单元质量，人们往往看前处理软件（Hypermesh，Ansa，TSV-Pre）里包含哪些检查参数，其实单元质量检查项是由求解类型，和求解器决定的。如下图所示，反映了对于壳单元各求解器所需检查的必要不充分条件。

壳单元质量参数定义：

1. Aspect Ratio（长宽比/纵横比）

以下图示描述了不同软件对1阶及2阶壳单元长宽比的定义。

2. Skewness /SKEW（偏斜度）

以下图示描述了不同软件对1阶及2阶壳单元偏斜度的定义。

3. Warping/WARP 翘曲

以下图示描述了不同软件对1阶及2阶壳单元翘曲的定义。

4. Element Length/LENGTH 单元边长

5. Squish (SQUISH) 挤压

6. Angle (ANGLE) 内角

7. Crash Time Step (CRASH) 冲击时间步长 （LS-Dyna）

8. Jacobian（雅可比）

雅可比反映了单元偏离其理想形状的程度。雅可比矩阵的行列式关系到单元从参数空间到全局坐标空间的转换。雅可比的取值范围为0.0~1.0。

了解了这些，有助于我们了解求解器对于单元的适应程度，帮助我们总结单元质量检查的经验，避免由于单元质量不合格引起的重复计算。