工学

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このページでは当ブログ、WATLABで投稿している工学系のプログラミング記事をまとめています。工学に必要な数学からまとめていますので、お好きな所からお読み下さい。

目次(項目クリックでジャンプできます)

計算力学技術者試験

振動分野の有限要素法解析技術者

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

統計

相関

Pythonでベクトルと関数の相関を計算してみる

線形代数

逆行列

Python/NumPyで線形代数!linalgで逆行列を求める方法

直接法による連立方程式の解法

逆行列法

Pythonで線形代数!連立1次方程式を解く

ガウスの消去法

Numpyだけで書いたガウスの消去法で連立1次方程式を解いてみた

反復法による連立方程式の解法

ヤコビ法

Pythonで連立方程式をヤコビ法(反復法)で解く方法

ガウス・ザイデル法

Pythonで連立方程式をガウス・ザイデル法(反復法)で解く方法

SOR法

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

数式処理による連立方程式の解法

Python/Sympyで文字式のまま連立方程式を解く方法

固有値/固有ベクトル

Pythonで線形代数!固有値と固有ベクトルを求める

行列の対角化

Pythonで線形代数!行列の対角化をする方法

テイラー展開/マクローリン展開

Python/sympyでテイラー展開した結果をグラフ化する方法

sympyで定義した2変数関数をマクローリン展開してプロットする

数値解析手法

ニュートン-ラフソン法

Python/sympyとnumpyで書くニュートン-ラフソン法

Runge-Kutta法

Pythonの4次ルンゲ・クッタ法で多自由度連成振動を解く方法

差分法

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

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

複素力学系

マンデルブロ集合

Pythonで描くマンデルブロ集合!フラクタルの旅を体感してみる

ジュリア集合

Pythonでジュリア集合を描画!条件変更で動画にしてみた

積分

積分で解くWi-FiパスワードをPython/sympyで計算する

機械力学

1自由度系

非減衰系の自由振動

Pythonで1自由度非減衰系の自由振動シミュレーション

減衰系の自由振動

Pythonで1自由度減衰系の自由振動シミュレーション

減衰系の強制振動

Pythonで1自由度減衰系の強制振動シミュレーション

Pythonで1自由度減衰系の過渡応答周波数分析をやってみた

Pythonの過渡応答解析で力を滑らかにかけて応答の違いを見る

多自由度系

運動方程式

Pythonで計算するために多自由度振動系を行列形式にする方法

Python/SymPyで連立運動方程式の剛性行列を自動生成する

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

固有値解析

Pythonで多自由度系の固有値解析!固有振動数とモードを計算

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過渡応答解析

Pythonの4次ルンゲ・クッタ法で多自由度連成振動を解く方法

周波数応答解析

振動モデルを直接法の周波数応答解析で解くPythonコード

回転数変化を模擬した周波数応答解析で次数分析するPythonコード

レイリー減衰

Pythonでレイリー減衰を実装する方法!解析して効果を見てみる

MAC

Pythonで固有ベクトルのMAC(モード信頼性評価基準)を計算

制振技術

ダイナミックダンパー

Pythonで体験する制振技術!ダイナミックダンパーで遊んでみる

流体力学

数値流体力学

移流方程式

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

Pythonで2次元移流方程式を数値計算する方法

拡散方程式

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

Pythonで2次元拡散方程式を数値解析して定常解析と比較する

移流拡散方程式

Pythonで2D移流拡散方程式を数値計算して拡散流れを表現する

ラプラス方程式

Pythonで2次元ラプラス方程式を数値計算する方法

境界条件

2D数値計算の境界条件を画像から作るPythonコード例

実験流体力学

PIV

Python/PIVの検証用に管内の粒子流れ動画を作ってみた

OpenCVのテンプレートマッチングで変形量を算出する方法

Python/OpenCVでPIV計測!粒子移動をベクトル化する

航空力学

NACA翼型

PythonでNACA4桁翼の断面形状を作図する方法

データ同化

線形最小分散推定

Pythonで学ぶデータ同化の基礎!線形最小分散推定をやってみる

最尤推定法

ベイズの定理から最尤推定法を導出してPythonで可視化してみる

最適化

多目的最適化

Platypusで多目的最適化からパレートフロントを求める方法

応答曲面法(RSM)

1つの応答曲面を遺伝的アルゴリズムで探査するPythonコード例

機械学習で回帰した2つの応答曲面を多目的最適化で探査してみた

CAD

作図

ベジェ曲線

Pythonで二項係数を理解してベジェ曲線描画コードを実装する

重心/図心

Python/OpenCVで2次元面の重心を求める方法

STL

表示/情報取得

PyVistaをインストールしてPythonでSTLを扱う備忘録

座標変換

Python/PyVistaでSTLモデルを座標変換してみた

サーフェスメッシュ作成

PyVistaで任意サーフェスメッシュを作成してSTL保存する

サーフェス欠落面を閉じる

PyVistaで面が閉じた立体を作ってSTL保存する1つの例

距離計測

PyVistaで2つのSTLサーフェス間距離を計測した事例集

工学的な記事はこちらのページで体系的にまとめていきます!

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