二次要素化 — CAE用语解说

中间节点插入是在1阶要素的各边中点添加新节点，将其转换为2阶要素的操作。4节点四面体→10节点四面体，8节点六面体→20节点六面体。当需要提高精度时，无需重新划分网格的优势明显。

直线边的话可以。但对于沿曲面的边，需要将中间节点投影到几何体上。如果不投影，要素会偏离CAD形状，特别是在薄壁部件中应力精度会下降。一定要使用预处理器的"project mid-nodes to geometry"功能。

使用自动网格生成1阶四面体后再转换为2阶是最常见的工作流程。对于复杂形状很难直接生成2阶要素网格时，这种方法很有效。在Nastran中经常进行1阶CTETRA(4)转换为2阶CTETRA(10)的操作。

节点数会增加约2倍，计算成本增加。在接触分析中可能出现中间节点穿透问题。还有，如果在扭曲的1阶要素上插入中间节点，雅可比行列式可能变为负值（要素质量恶化）。所以插入前一定要检查1阶要素的质量。

用1阶和2阶分别解同一个问题，比较结果，可以实际感受到中间节点的效果。