matplotlibを使用して2DFEM結果をプロットする方法は？

有限要素法（FEM）は、さまざまな材料タイプのモデリング、複雑な形状のテスト、設計の小さな領域に作用する局所効果の視覚化など、さまざまなタスクで使用されます。基本的に、大きな空間領域を「有限要素」と呼ばれる単純な部分に分割します。次に、これらの有限要素をモデル化する単純な方程式が、ドメイン全体をモデル化するためのより大きな連立方程式に収集されます。

matplotlibを使用して2dFEMの結果をプロットするには、次の手順を実行できます-

• 図のサイズを設定し、サブプロット間およびサブプロットの周囲のパディングを調整します。
• numpyを使用して、ノード、要素、ノード値のデータポイントを作成します。
• ノードのデータポイントを転置します。
• tricontourf（）を使用して、3Dで塗りつぶされた等高線図を作成します 。
• 図を表示するには、 show（）を使用します メソッド。

例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

nodes = np.array([
   [0.0, 0.0],
   [1.0, 0.0],
   [2.0, 0.5],
   [0.0, 1.0],
   [1.0, 1.0],
   [1.7, 1.3],
   [1.0, 1.7]])

elements = np.array([
   [1, 2, 5],
   [5, 4, 1],
   [2, 3, 6],
   [6, 5, 2],
   [4, 5, 7],
   [5, 6, 7]])

values = [1, 2, 1, 2, 7, 4, 5]

x, y = nodes.T

plt.tricontourf(x, y, elements - 1, values, 12, cmap='copper')

plt.show()

出力

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