Pythonによる有限要素法 実装ノート
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内容紹介
本書は数値解析手法のひとつである有限要素法をPythonによって実装するための方法の解説書です。
具体的にはPythonを使って、有限要素法のメッシュ作成やソルバ実行や結果の可視化が、ライブラリを使ってできることを目指します。ただし、Pythonの基礎知識や有限要素法の理論の基礎は本書では扱いません。
本書では次のような人を対象としています。
・Pythonでデータ分析をしていて、Pythonによる有限要素法の実装について興味がある人
・上記についてフルスクラッチではなく、あくまでライブラリを使いこなしたい人
・有限要素法の入門書を読んだ人(まったくの初心者は対象外です)
・NumpyやMatplotlibのように、Pythonicに有限要素法解析と可視化をしたい人
書誌情報
- 著者: 小山 哲央
- 発行日: 2022-02-25 (紙書籍版発行日: 2022-02-25)
- 最終更新日: 2022-02-25
- バージョン: 1.0.0
- ページ数: 56ページ(PDF版換算)
- 対応フォーマット: PDF, EPUB
- 出版社: インプレス NextPublishing
対象読者
数値解析,Python,有限要素法,可視化,技術書典,同人誌に興味がある人
著者について
小山 哲央
1987年生まれ、茨城県出身。サークル「GetFEM++」代表。FEA(Finite Element Analysis)とPythonに興味を持つ。FEAソフトの開発と受託解析を行いながら、OSS活動でGetFEMとPyVistaへのコントリビュートと発信を行う。オープンCAE勉強会＠関東（構造など）管理者。PyConJP2019/PyConJP2020 Speaker。ScipyJapan2020 Program Chair/Speaker。
目次
はじめに
- 本書の目的
- 本書の対象読者
- 前提とする知識
- 問い合わせ先
- 謝辞
- 表記関係について
第1章 環境構築
- 1.1 Binderの起動
第2章 1次元解析
- 2.1 ばねモデル
- 2.2 用語の説明
- 2.3 GetFEMの特徴
- 2.4 GetFEMの実行手順
- 2.5 解のエクスポート
- 2.6 検証
- 2.7 PyVistaによる可視化
第3章 2次元解析
- 3.1 集中荷重を受けるはりのたわみ解析
- 3.2 モデルの定義
- 3.3 結果の可視化
- 3.4 検証
第4章 3次元解析
- 4.1 はりの固有値解析
- 4.2 モデルの定義
- 4.3 解のエクスポート
- 4.4 結果の可視化
- 4.5 検証
- 4.6 scipyによる疎行列固有値解析
第5章 振動解析
- 5.1 1自由度系の振動解析
- 5.2 Newmark-β法の追加
- 5.3 行列の定義
- 5.4 時間積分
付録A ローカルでの環境構築方法
- A.1 GetFEMとPyVistaのインストール
- A.2 インポートの確認