ウェッジ要素のメトリクス

CUBIT で Wedge 要素に使用される品質指標を次の表にまとめます。

関数名
次元
全範囲
許容範囲
アスペクト比
L^0
1 to inf
1~3
要素体積
L^3
-inf to inf
None
条件数
L^0
1 to inf
1~3
Jacobian
L^3
-inf to inf
None
Scaled Jacobian
L^0
-1 to 1
0.2 to 1
Shape
L^0
0 to 1
0.2 to 1
Distortion
L^0
-1 to 1
0.6~1

Wedge 品質指標の定義

以下に示す一部の例外を除き、Cubit の品質指標計算は線形 Wedge 要素のみを対象とします。線形要素のみをサポートする品質指標を高次 Wedge 要素に対して計算する場合、Cubit は要素のコーナー節点のみを使用します。

アスペクト比:Wedge 中心における最大エッジ長比です。

要素体積:Wedge を11個の Tetrahedron に分割し、それぞれの体積を合計して計算します。

条件数:任意のコーナーにおける Jacobian 行列の条件数です。

Jacobian:任意のコーナーにおける最小の点ごとの体積です。Cubit は Wedge21 要素の Jacobian 計算にも対応しています。

Scaled Jacobian:線形要素では、最小 Jacobian を3本のエッジベクトル長で割った値です。

Shape:重み付き Jacobian 行列の Mean Ratio の3倍

Distortion: {min(|J|)/actual volume}*parent volume