有限元的基函数
何晓明的ppt上将参考元上的基函数通过变量替换计算出局部单元上的基函数,个人认为这没有普遍性,PPT中提及却没详细说的算法更具一般性。
现以三角形上的二次元为例,通过解线性方程组的形式求出基函数的系数。
令,
,那么任意基函数可以表示成
。基函数在节点上的值不是零就是1,那么就有如下公式:
其中是各个节点的坐标。通过求解线性方程组
就可以得到基函数的表达式了。基函数的导数表达式如下:
高斯积分
一定条件下[1],
$$
I=\int\Omega f(x,y)dxdy=\int\Omega f(x(u,v),y(u,v))|J(u,v)|d(u,v)\
=\sum w_k(f(x(u,v),y(u,v))|J(u,v)|)
$$
其中是参考元的坐标,这就要求把参考元上的高斯积分点映射到局部元上。
[1]数学分析第四版下册 page 247
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