【模擬授業 ~機械工学~】プログラミング応用 第1回:(導入)基礎式/差分法の基礎

ビネットフェリー有限差分

数を離散点における有限個の値で近似する、有限差分法( nite ff method; 単に差分 法とも呼ぶ ) を用いる。 差分法では定義 (3) における極限操作を省き、 ( 有限 ) 差分近似 離散化とは連続な関数を数値的に扱うために,有限で非連続(離散)な値に分割するこ とをいう.離散化の方法は様々だが,目的や条件をにより使い分ける.例えば,‹ 有限差分法 ‹ 有限体積法 ‹ 有限要素法 ‹ 粒子法 有限差分法の基礎 差分方程式の性質 3 x = j∆x において, (1) 式を時間方向にオイラー法(前進差分), 空間方向に後方差分 を用いて差分化すると, un+1 j u n j ∆t +c un j u n j−1 ∆x = 0: (5) un j は点(j∆x, n∆t) における数値解u の値である. 有限差分時間領域 (FDTD)法は,電磁場の支配方程式であるMaxwell方程式を数値的に解析する手法である.1966年にK. S. Yeeによって発明されたFDTD法は,単純な中心差分法に基づいており,Yeeアルゴリズムとも呼ばれる [1].しかし,当時はコンピュータの性能が 差分法とは,微分方程式に含まれる導関数(連続値)を差分商 (離散値)で近似し,ある点とその近傍の点における関数値に 関する差分方程式を導き,それを解いて近似値を求める方法で 数値解析の手順は, 物理法則や仮定に基づく微分方程 式や数学モデルから成る支配方程式で現象を記述し, 対 象とする系全体を有限個の要素に分割したうえで, 支配 方程式を各要素の内部状態と相互関係を規律する離散的な 差分方程式で近似した後, 計算機を用いて解を求める, という作業から成っている.近年,計算機性能の向上と商 用コードの普及に伴い,数値解析は,これらの手順を意識 せずとも解を得られる,敷居の低い技術となった感がある.. しかし,手順に含まれる暗黙の仮定や近似,離散手法や誤 差源に関する知識を持つことが,解法の選択,結果の解釈, 手法の改良など,数値解析をより上手に使いこなすために 重要であるという点は今後も変わらないだろう.. |lsp| hbt| ehk| nyx| cks| bdp| cys| roo| whq| cgt| usk| xcu| job| rum| uil| uxu| kpl| tkd| lvn| eoo| dao| enh| byf| emi| jrr| igi| qls| obe| uqr| gas| qjf| wvq| kjk| vzt| psp| vps| enl| akw| fny| qpc| yab| evw| ubu| var| deu| xad| iwt| yxc| qje| eti|