三、三边形单元
[面积坐标] 设三边形的顶点为,则三边形的任一点P的面积坐标定义为
(i=1,2,3)
式中表示P与的对边构成的的面积,A为的面积,而分别表示P,到的距离。显然的面积坐标分别为(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),且有
[型函数] 就是面积坐标,它们与直角坐标之间的线性关系式为
[坐标变换及其雅可比式] 由于P在平面上,所以只有两个坐标变量独立,假定取x,y;同样,面积坐标只有两个独立,假定取。从上二式可得
式中,
其绝对值等于单元面积A即。
雅可比式(即变换矩阵的行列式)为
逆变换矩阵为
[线性插值函数]
利用的循环性,以x,y为变量的型函数可写成