1次元の有限要素法については、理解して頂けましたでしょうか。基本ですので、2次元へ進む前に、しっかりと勉強しておいて下さい。
2次元の微分方程式に慣れてもらうために、ここでは、まず熱拡散方程式の導き方を勉強します。導く過程で、Divergenceの定理を紹介しています。この定理は、2次元の有限要素法を学ぶ上で、最も頻繁に使う道具ですので、しっかりと勉強して下さい。熱伝達係数についても紹介します。
2次元の有限要素法では、三角形要素を用いLaplace Equation(定常熱拡散方程式)の解き方を学びます。なお、非定常熱拡散方程式と高次要素については、後程、時間依存とIsoparametric 要素のセックションで取り上げます。
| 2次元熱拡散方程式を導きます。式を導くときに、Divergenceの定理を紹介します。ちょっと難しくなりますが、繰り返し復習して下さい。 | |
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| 熱伝導係数の種類について紹介します。Isotropic、Orthtropic材料とは、どんなものかを学びます。また、熱伝導係数の種類によって、熱拡散方程式がどうの様に変化するかも学びます。 | |
| Weighted Residual Method をLaplace Equationに応用し、有限要素式を導きます。 | |
| 2次元で最もシンプルな要素である三角形要素を紹介します。 | |
| 三角形要素を使って、有限要素式の領域積分の計算方法を紹介します。 | |
| 三角形要素を使って、有限要素式の境界積分の計算方法を紹介します。更に、まとめとして、Assembly作業やGlobal連立方程式の作成方法についても簡単に紹介します。 | |
| 例題とプログラム FEM3X.FOR の紹介をします。 | |
| 要素分割での、節点番号の付け方についての注意事項と、要素形状が及ぼす計算精度の低下等も紹介します。 |
NEMU | Cal | Num | 1D | 2D | Param | Solid | Time&Upwind | Fluid | GW | 3D | Ref |
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