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Pythonによる有限要素法 実装ノート

インプレスR&D

1,760円 (1,600円+税)

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。

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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: (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R&D

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

あとがき

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