为了解决疏密单元网格交界面节点位移不协调、求解方程构造复杂及空间可扩展性能差的问题，基于余能原理基面力元法提出了一种可变节点数量及位置的单元模型，并针对任意单元类型建立了一种具有统一形式的显式求解方法。首先，建立了一种二维可变边中节点单元模型，介绍了边中节点的柔度贡献矩阵及节点位移显式表达式；随后，将该模型扩展到三维层次，建立了一种可变面中节点单元模型，并将节点柔度贡献矩阵及节点位移表达式扩展到三维单元。基于上述模型，建立了平面及空间问题的疏密网格悬挂单元模型，并通过端部承受弯矩荷载、集中荷载及拉伸荷载的悬臂梁算例，论证了平面及空间可变节点单元模型、疏密网格悬挂单元模型的数值精度和适用性。研究表明，基于余能原理基面力元法建立的平面及空间可变节点单元模型具有较高的数值精度；此外，疏密网格之间的交界面无需进行任何处理措施，也无需构造插值函数或约束函数，仅依靠疏密网格交界面共用的边中节点(2D)及面中节点(3D)即可确保疏密网格交界面的节点位移协调；同时，模型和方法独立于单元类型、单元维度、节点数量及分布等因素，具有优异的空间可扩展性能及易于程序化的特点。
