我具有计算机工程背景,通常使用 FEM 进行图形模拟。据我所知,FEM 公式通常是相对于参考配置表示的,即体积积分在初始域和基于应力的力使用第一个 Piola-Kirchhoff 应力计算集成在初始元素上作为:
初始配置优于当前配置有什么好的理由吗?理论上,力可以用柯西应力表示积分过电流量。
积分通常用高斯求积来近似。我假设的一个原因是,如果当前域的形状接近退化(几乎不可逆的雅可比),数值近似体积积分的准确性和鲁棒性可能会受到威胁。因为我们假设初始网格质量很好,所以对初始体积进行积分会更好。
我具有计算机工程背景,通常使用 FEM 进行图形模拟。据我所知,FEM 公式通常是相对于参考配置表示的,即体积积分在初始域和基于应力的力使用第一个 Piola-Kirchhoff 应力计算集成在初始元素上作为:
初始配置优于当前配置有什么好的理由吗?理论上,力可以用柯西应力表示积分过电流量。
积分通常用高斯求积来近似。我假设的一个原因是,如果当前域的形状接近退化(几乎不可逆的雅可比),数值近似体积积分的准确性和鲁棒性可能会受到威胁。因为我们假设初始网格质量很好,所以对初始体积进行积分会更好。
要计算正交点,您需要在参考元素上为它们提供一个准确的公式,或者您必须将它们准确地投影到实际元素上。前者更容易。此外,我必须更仔细地计算操作,但我认为在参考元素上做所有事情的操作更少。
在时间 t+1 的当前配置是未知的。如果您知道当前的配置问题已经解决。
你的问题的答案实际上是关于总和更新的公式,看看欧拉,总拉格朗日,更新的 L,UALE,TALE,对流。使用哪一个是方便的问题。
在您整合初始配置的意义上,配方是“全面的”。如果您集成了最后一个迭代配置(在平衡中不是必需的),则公式是“更新的”。
如果您查看“总”和“更新”公式,两者都会给出完全相同的结果。唯一的区别只是你如何表达你的物理方程。
使用拉格朗日,“更新”或“总计”,它不是准确性问题。对于矩阵和右手向量应该看起来相同。它对扭曲的元素也无济于事(将 ALE 视为解决方案,使用网格方法也无济于事)。在这两种公式中,您将具有完全相同的积分求积来精确积分(否则您将进行变分犯罪)。
在我看来,唯一的区别是当你查看力向量时,以及当你进行线性化以获得切线矩阵时。如果总公式方程会更长,如果更新方程会更短(更容易实现),但代价是您需要存储额外的变量(这个故事对于流体来说看起来有点不同,流体伪造位移) .