有限元法中位移插值函数的第二种变体

计算科学 有限元 pde 非线性方程
2021-12-05 10:42:12

我需要在有限元分析中是形状函数,是节点值。有人告诉我第二个变化是0。原因如下图。但我不明白为什么是一个常数。u=NauaNauaδua

你们能告诉我位移插值函数的第二变体是否真的等于零?如果是,你能解释一下为什么等于常数吗?实际上,我认为是任意的,所以我不认为位移的第二个变化等于零。δuaδu

u=a=1nNaua

因此,

δu=δa=1nNaua=a=1nNaδua

由于是恒定的(这是我不明白的)。因此δu

δ2ua=0.

δ2u=δ2a=1nNaua=a=1nNaδ2ua=0.

2个回答

变分运算符适用于函数,而不是常量。

变体的工作方式与衍生品类似。如果您的插值函数是分段线性的,则第一个变量变为分段常数,第二个变量变为零。

我不确定我是否理解你的问题。这就是我理解第二个变体的方式(跳过很多细节)。想象一下,你有一个简单的线性弹簧,其储存的能量为W=12ku2用于弹簧刚度k和位移u. 然后第一个变体给出δW=δuku,第二个变式给出dδW=δukdu.

在这种情况下,第二个变化可以表示为du=Nidui取决于所选的离散化和形状函数。因此,能量表达式的二次性质有助于计算二次变化。