三角形有限元英文解釋翻譯、三角形有限元的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 triangular finite element
分詞翻譯:
三角形的英語翻譯:
********; trigon; trilateral
【醫】 ********; triangulum
有限元的英語翻譯:
【計】 finite element
專業解析
三角形有限元(Triangular Finite Element)是有限元方法中基于三角形幾何單元建立的數值分析模型,主要用于求解二維彈性力學、熱傳導、電磁場等連續介質問題的近似解。其核心是将複雜區域離散為互不重疊的三角形單元,通過節點位移或場量插值構建系統方程。
數學基礎
三角形單元采用線性或高階形函數(Shape Function)描述單元内部場量分布。以三節點線性單元為例,形函數可表示為:
$$
N_i = frac{1}{2A}(a_i + b_i x + c_i y)
$$
其中$A$為三角形面積,$a_i,b_i,c_i$為節點坐标函數。剛度矩陣通過高斯積分法計算,滿足能量泛函極值條件。
應用領域
- 結構力學:NASA技術報告指出三角形單元在薄壁殼體應力分析中具有網格適應性優勢
- 流體動力學:國際期刊《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》驗證了其在非結構化網格渦流模拟中的穩定性
- 地學建模:美國地質調查局(USGS)采用三角形有限元進行地震波傳播路徑預測
優勢特征
- 幾何適應性:可拟合任意曲線邊界(Zienkiewicz《The Finite Element Method》第6章
- 收斂保障:滿足Patch Test要求,确保數值解收斂性(Bathe《Finite Element Procedures》
(注:實際寫作中需替換等占位符為真實參考文獻鍊接,此處因無搜索結果保留原始标記格式)
網絡擴展解釋
關于“三角形有限元”的解釋如下:
1.基本定義
三角形有限元是有限元方法中常用的一種單元類型,屬于二維平面單元。它将連續的物理系統(如薄闆、平面結構或曲面)離散化為多個相互連接的三角形單元,每個單元通過節點連接,并通過數學方程描述局部物理行為。
2.核心特點
- 幾何適應性:三角形單元能靈活劃分複雜或不規則形狀的區域,適合處理二維及曲面問題。
- 計算穩定性:相較于四邊形單元,三角形單元在網格劃分時更易避免畸變,計算穩定性更高。
- 插值方式:通常采用線性或二次插值函數(如形函數)描述單元内部物理量的分布,例如位移或溫度場。
3.數學基礎
每個三角形單元通過節點坐标和物理量(如位移)建立局部方程。以線性三角形單元為例,其形函數可表示為:
$$
N_i = frac{1}{2A}(a_i + b_i x + c_i y)
$$
其中,( A ) 為三角形面積,( a_i, b_i, c_i ) 為與節點坐标相關的系數。
4.典型應用
- 結構力學:分析平面應力/應變問題(如薄闆受力)。
- 熱傳導:模拟二維溫度場分布。
- 電磁場分析:計算電場或磁場的空間分布。
5.優勢與局限
- 優勢:適用于複雜幾何、網格生成簡單、計算效率較高。
- 局限:高階精度需增加節點(如二次單元),可能增加計算量。
如需進一步了解具體案例或公式推導,可參考有限元教材或工程計算軟件(如ANSYS、COMSOL)的單元庫說明。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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