§2 基本单元与线性插值
一、 基本单元与型函数
基本单元就是指边界平直的子区域,仅取其顶点作节点,并且只用待定函数值作为节点参数值。常用的几何形状是
一维的直线段(二节点)。
二维的三边形(三节点),四边形(四节点)。
三维的四面体(四节点),六面体(八节点)。
在这类单元上,插值函数是线性、双线性或三线性的多项式,即对各个坐标变量x,y或z来说都是一次的。
为明确起见,本节以P表示坐标为的变点,而以Pi表示节点。设单元有p个节点,其局部序号为,局部坐标为,而相应的整体直角坐标取作。这些坐标系都取右手系。
如果在基本单元内同样有p个多项式满足条件:
(i) p个多项式之和恒等于1,即
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(ii) 任一在节点取值1,在其余p-1个节点取值0,即
(9)
则称为该单元的型函数。可以写成或的函数。
基本单元的型函数存在而且是线性(包括双线性、三线性)的。因此对于线性的插值函数,包括(看作坐标本身的线性函数)可表示为
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