非结构化网格上的雅可比矩阵:底层地图?

计算科学 非结构化网格
2021-12-21 00:41:57

假设我有一个像这样的非结构化多边形网格系统:

在此处输入图像描述

每个节点x有笛卡尔坐标(x1,x2),因此对于给定的节点可以形成如下矩阵:

J(x,y,z)=(y1x1z1x1y2x2z2x2)=(yx,zx)

如果我的网格是结构化的,即映射的笛卡尔网格,那么(x1,x2)=(x1(ξ,η),x2(ξ,η)),那么这些矩阵将是地图的雅可比矩阵的近似值(ξ,η)x.

我的问题是,对于像上面这样的非结构化网格,我的J(x,y,z)的近似值?非结构化网格是否存在定义明确的基础“连续统一体”映射?

1个回答

对于四边形和三角形,一个标准的做法是使用等参图。也就是说,您使用您将要使用的有限元基础来近似解决方案,以将您的物理空间元素映射到“参考元素”ξ,ηx,y. 您显然必须添加内部和边缘节点才能为高阶元素执行此操作。另一种常见的方法是对所有事物使用分段(双)线性,而不管实际的有限元顺序如何。如果您的边界是直的,那么这两种方法对于三角形来说是等效的。典型的参考元素是[1,1]×[1,1]右上象限有一个右单位等腰三角形。

我想你可以为更高阶的多边形做类似的事情,但我从来没有这样做过。