FEM 中的局部坐标和全局坐标

计算科学 有限元
2021-12-08 07:33:43

我是否正确,在 FEM 中,我们可以将局部坐标系与每个节点关联,而不是与每个元素关联?

2个回答

让我选择一个示例问题,其中我们有一个未知的向量场,否则这个问题没有意义。

考虑到3线弹性,节点未知数是位移分量ui,i=1,,3它可以用全局或节点局部参考系统来表示。例如,当 Dirichlet 边界条件仅在位移的法向分量(滚子支撑)上给出并且域具有一般形状时,局部参考系统非常方便。

在高斯点评估的元素量是例如应力/应变张量分量σij,ϵij,i,j=1,,3,可以在元素局部或全局参考系统中计算。

节点局部和元素局部参考框架通常都是用户定义的。

节点坐标xi通常在全局参考系中表示。

对于等参数公式,刚度矩阵集成在单元参数空间中,这取决于节点坐标,用户无法选择。

我想不出一个节点需要局部坐标系的用例,因为它代表空间中的物理位置,并且没有任何长度、面积或体积与之相关联,因此任何坐标系似乎都没有实际意义没有距离或方向可以测量。单元刚度矩阵通常在局部或参数坐标系中计算,但非常有用。