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十五节点楔形体单元的质量矩阵积分方案

数值分析 2015-01-05 v1

摘要

目前,实体十五节点楔形体单元的质量矩阵通过十八点(高斯点)数值积分方案计算。本文中,这一被广泛接受的方案受到挑战。我们推导了一种新颖、易于实现的十点积分规则。为此,度量(雅可比行列式)使用特殊的二阶插值近似,需要十个评估点。该多项式近似允许进一步的解析积分,并伴随便利的系数矩阵定义。系数矩阵(等价于权重)使得新规则能以熟知的方式表述。进行了考虑细网格和粗网格的初步数值研究。事实上,在所有粗粒度范围内,相较于十八点方案建立了显著的精度优势。总之,我们的十点质量矩阵方案在精度和计算量上均优于标准的18点积分规则。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.00175,
  title  = {Mass Matrix Integration Scheme for Fifteen-node Wedge Element},
  author = {Eli Hanukah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.00175},
  year   = {2015}
}