2019年8月19日

有限要素法と格闘した記録(2014~)

メモとして
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seitekiyokkyu/性 @seitekilyx

リッツ法で一次元ポアソン方程式を解こうとしたが、汎関数を作り出す段階でいきなり積んだ。長い戦いの歴史は画像の通り pic.twitter.com/cfiSQc8Fsi

2013-06-06 17:18:49
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seitekiyokkyu/性 @seitekilyx

リッツ法とガラーキン法を勉強した結果、理論的に軽いのがリッツ法で、理解するとスッキリわかりやすいのがガラーキン法かな。やっぱり内積を使って誤差が重み関数と直交するという話が頭に入ってくると説明にゴリ押しな感じが無くなる

2013-06-21 20:57:04
サンセット @Sunset_Yuhi

有限要素法の計算が一瞬で出来るようになったら何が出来るかな

2014-01-29 05:36:26
サンセット @Sunset_Yuhi

マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータ UT-Heart: youtu.be/tBdFv28EEq0 @YouTube これ有限要素法だったんか。まあそれ以外に無いかもしれんけど、ヤバいね。各要素に筋繊維を割り当ててるとか意味分からん。

2014-11-19 22:41:26
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サンセット @Sunset_Yuhi

有限要素法の理解のために変分法を勉強してるのだけど、変分問題にろくに触れずに解析力学を教えた先生は万死に値すると確信した

2015-12-17 12:27:47
サンセット @Sunset_Yuhi

有限要素法について。理論を学ぶには、まず変分問題の近似解法からざっと知ること。あと実践するには、まず要素分割と行列計算のツールは探した方が多分確実で、要素・節点のデータから要素方程式、全体方程式、境界条件処理までと、可視化は自力でプログラミングするのが良いんじゃないかと思う。

2015-12-30 11:19:21
サンセット @Sunset_Yuhi

まさか俺がScilabを勉強することになるとは夢にも思ってなかったぜ.数値計算用の関数群や,有限要素法とかのモジュールが充実してるし,少なくとも簡単なグラフを書きたい時は便利だ.研究に使えるかは分からんけど.

2016-02-16 01:35:17
サンセット @Sunset_Yuhi

有限要素法はまず定式化がめんどくさすぎる。定数a、未知数u、その1回微分u'、2回微分u''とかの弱形式化くらいは、公式としてメモっといた方がいいかも。加えて、1Dや2Dの1次要素を使った離散式も。でも4×2通りで8回も計算するのツラい。

2016-02-20 20:05:55
サンセット @Sunset_Yuhi

差分法はテイラー展開知ってれば、微分方程式の解法知らなくても定式化できるし、次元が変わってもそんなに困らない。有限要素法も部分的にはパターンだけど、形状関数の使い分けが面倒。しかし一番の肝はやっぱベクトル演算と微積。式が長くなるのが罪深い。

2016-02-20 20:11:16
サンセット @Sunset_Yuhi

「有限要素法分からん」に対して「ソフト買えばいいじゃん」という返事はクソリプに値すると思っている

2016-03-07 02:16:46
サンセット @Sunset_Yuhi

あー 1次元の有限要素法プログラム組みてえ〜〜〜

2016-04-30 13:23:56
サンセット @Sunset_Yuhi

Processingでの有限要素法プログラム、1次元のポアソン方程式でしょぼいけど、ついにできた(Commons Math使用)。ただ肝心の、境界条件の実装部分が理解できてない。でも関連した参考文献のアテはあるし、読めば分かるはず! pic.twitter.com/K18MLAFgO0

2016-05-01 03:49:51
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サンセット @Sunset_Yuhi

1次元の有限要素法プログラム組んだけど、内容をきちんと理解して機能も拡張もするとしたら、普通に1年はかかりそうだと感じて途方に暮れている

2016-05-02 16:36:38
サンセット @Sunset_Yuhi

ひとまず、Processingで作った1次元ポアソン方程式の有限要素法プログラムを、Pythonで書き換えよう。書き換えただけじゃ研究室で発表も出来んけど。あとProcessingで、2次元ヘルムホルツ方程式の有限要素法プログラムを作りたい。定式化をまとめねば。

2016-06-02 03:22:02
サンセット @Sunset_Yuhi

Pythonで1次元の有限要素法できた。Processingよりも行数的には短く書けた。Pythonやべえぞ。 pic.twitter.com/ROfXElo1iW

2016-06-09 15:56:21
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サンセット @Sunset_Yuhi

プログラムを一から組んで有限要素法やってる奴なんて聞いたこと無いもんな 解析メインの会社でも商用ソフト使ってたりするし 絶対これは自分の強みだし、活かせるもんなら活かしたい気はする 業務自体は別に解析じゃなくていいんだけど ただまあ、世間的にはやっぱ俺プログラマなんだろうなあ

2016-06-16 03:37:56
サンセット @Sunset_Yuhi

2次元ヘルムホルツ方程式の有限要素解析プログラムを組んだけど、まだ疑問点や中途半端な実装があって、間違ってる可能性も大。しかし、1次元ポアソン方程式で組んだのは4月30日だし、ちょっと時間かかりすぎか。卒業まで間に合うか分からん。とりあえずは就活だけど、時間は有効に使いたい。

2016-06-22 04:58:29
サンセット @Sunset_Yuhi

前に作った有限要素法プログラム、厳密解と比較してみたら、特殊な条件でしか解けない欠陥ば見つかった。やっぱちゃんと調べないとダメだな。

2016-09-27 18:13:58
サンセット @Sunset_Yuhi

Pythonで、if(__name__=='__main__'):やdefで宣言する関数を使って、有限要素法プログラムを作れたので、Pythonスキルはそれなりに上がっていると思いたい。あと、今までインデントを2文字にしてたけど、4文字にしたら確かに見やすくなった。ううむ。

2017-02-07 02:41:42
サンセット @Sunset_Yuhi

WindowsのPythonで有限要素法やると遅い件、CPU15%、メモリ800MBくらいしか使ってない。OS由来の原因もあるのかこれ……。計算が全く終わらないんだけど……。パーセント表示したい。

2017-02-08 17:47:53
サンセット @Sunset_Yuhi

@karayaki すみません、計算の条件が違うことが分かりました。Pythonで圧縮形式の行列を使って境界条件の処理をすると、異常に時間がかかることが分かっているのですが、境界条件の処理に大きな違いがありました。改めて同じ条件で計算しましたら、Windowsの方が早かったです

2017-02-08 18:08:37
サンセット @Sunset_Yuhi

圧縮行列を使ったPythonの有限要素法プログラム、境界条件処理とかが異様に遅いので、問題箇所の処理経過を%表示してみた。行列が大きいほど、for文の中ではなくfor文の直前で異常なタイムラグが発生する。何してんのこれ? せめて%表示させて? pic.twitter.com/001vf2NQ6x

2017-02-09 02:43:52
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サンセット @Sunset_Yuhi

光導波路を有限要素法で解析(1万節点、2万要素、180秒)。TM(電場)・TE(磁場)偏光のHelmholtz方程式から求めた、Ax=λBxという一般化固有値問題を解く。kはカットオフ波数で、理論値と比較したけど、まだ分割数が足らないぽかった。 #Python #SciPy pic.twitter.com/VQAciugmUw

2017-02-13 17:52:11
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サンセット @Sunset_Yuhi

今日知った有限要素法の衝撃的事実。Youtubeで英語の解説動画を検索すると、フックの法則「ku=f」ではなく、運動方程式「mu''=f」で解く人が多い。日本の書籍は大抵フックの法則から説明するけど、でも運動方程式は微分方程式だし、弱形式化の過程があるので、そっちの方がそれっぽい

2017-02-15 17:54:57
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