一次要素と高次要素(精度と計算時間)
意味
1次要素は変位を1次式で近似するため、要素の中では応力・ひずみが一定値になります。曲げや応力勾配の大きい所では、1個の要素で『一定の応力』しか表せず、細かく割らないと実際の分布に追いつけません。2次要素は変位を2次式で近似するので、要素の中で応力が直線的に変化でき、曲げ(断面内で応力が直線変化)や曲面を少ない要素で精度よく表せます。代わりに節点が増え、計算は重くなります。実務では2次要素を基本にし、分割数を変えて最大応力が頭打ち(収束)になるか確かめます。
具体例
同じ曲げ問題でも、1次要素は厚さ方向に何層も割らないと正解に近づかないのに対し、2次要素なら1〜2層でも近い値が出ます。
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