八、        基本单元的特点

综合上述,可知基本单元具有以下特点:

  基本单元形态简洁,因而得到广泛的应用。坐标变换与插值的表达式都是线性(包括双线性、三线性)的,并具有同样的模式。两个相邻的基本单元在公共边界上是相容的,即保持连续性。

  在单元分析中通常是把对(x,y,z)所作的微分与积分运算改用局部坐标来进行,这就需要用到变换矩阵及雅可比式J。除六面体单元外,其表达式比较简单。如果六面体的形状单纯,例如常用一系列平行于直角坐标的正六面体为单元,则其坐标变换退化为线性的,变换矩阵也很简单。

  在选取单元的形状时,为了减少插值误差,三边形或四面体单元不能取得太尖或太扁;四边形或六面体单元应当取凸的,而且不能太尖或太扁。

  基本单元的局部坐标系是通过内在的度量比坐标来构成的,与直角坐标系之间的对应关系是借助型函数直接表示出来。由于在局部坐标系中单元是规则的,型函数容易构成,因此这种方法不但对基本单元行之有效,还可以推广到其他类型的单元(参看后两节)。