2Dの流体解析をする時、計算領域内部に置いた構造物の影響を考慮したくなります。ここでは画像の輪郭から流体解析に使用できる境界条件を作る1つの例を、Pythonの流体解析コードと画像処理コードをコラボしながら考察してみたいと思います。
続きを読む2D数値計算の境界条件を画像から作るPythonコード例
工学
Pythonで2次元ラプラス方程式を数値計算する方法
時間によって変化しない定常状態を示すラプラス方程式は様々な物理現象の基礎となっています。ここではラプラス方程式の差分化から説明します。また、学習の理解を深めるために簡単な2次元のラプラス方程式をPythonを使って数値計算する方法を紹介します。
続きを読む連立方程式をSOR法で解くPythonコードと緩和係数のパラスタ
連立方程式を反復法で解くSOR法はガウス・ザイデル法よりも高速になる可能性を持ちますが、緩和係数（加速パラメータ）の調整が必要です。ここではPythonを使ってSOR法を実装し、緩和係数のパラメータスタディと最適な緩和係数との比較を行います。
続きを読むPythonで連立方程式をガウス・ザイデル法（反復法）で解く方法
連立方程式を反復法で解く方法として、直列ではヤコビ法より計算が速く終わるというガウス・ザイデル法を学びます。ここではガウス・ザイデル法がなぜ効率的なのかを式を用いて解説し、Pythonで実装しながら理解を深めます。
続きを読むPythonで連立方程式をヤコビ法（反復法）で解く方法
連立方程式の解法は直接法がわかりやすいですが、巨大な方程式の場合は計算時間が問題となります。ここでは直接法に比べ高速に連立方程式を解くことができる反復法の中で、比較的ポピュラーなヤコビ法を注意点と共に説明しPythonで実装してみます。
続きを読むPythonで拡散方程式を数値計算してアニメーションを作成する
熱流体分野の基礎学習として、拡散方程式の離散化と数値計算を行います。拡散方程式も移流方程式と同様に安定性の議論が必要です。ここではPythonを使って自分の手で実装しながら学習し、理解を深めるためにシミュレーション結果をアニメーションで確認するコードも紹介します。
続きを読むPythonで1次元移流方程式を離散化して数値流体力学に入門する
数値流体力学を学習して普段のCAEへの理解を深めたいと思います。ここでは入門レベルとして1次元移流方程式の紹介、偏微分方程式の離散化からPythonによる実装までを行います。さらにシミュレーション結果は動画で確認できるようにして理解を深めます。
続きを読むPyVistaで2つのSTLサーフェス間距離を計測した事例集
3Dプロットやメッシュ解析のためのライブラリ「PyVista」を使うと簡単にSTLファイルを扱うことが可能です。STLファイルはモデリングだけでなく、比較用途にも需要があります。ここでは色々なSTLファイル2面間の距離を計測してみた例を紹介します。
続きを読むcsvの値から直列ばねマスモデルを自動生成するPythonコード
振動シミュレーションをプログラミングで行う場合、質量行列や剛性行列の記述が面倒です。しかし、ばね要素の結合と行列の重畳を理解する事で規則性を利用できます。ここではcsvに記録した質量や剛性の値を使ってPython/Numpy形式の行列生成を行う方法を紹介します。
続きを読む計算力学技術者試験1級と2級（振動）を同時に受験して合格した感想
2021年12月に初めて計算力学技術者試験を1級と2級の併願で受け、なんとか両方とも合格することができました。難しいくせにマイナーな試験であまり受けた人の情報もないため、受験経験者として学習内容や感想を記録したいと思います。Pythonを活用した勉強もしています。
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