有限要素法 理論 変位法(リッツ法)についての詳細は、
7-FEMーPlane-stress-Analysis(PAS)(平面応力解析)の
7-4.FEM理論(Ritz法)(変位法)をご覧下さい。
有限要素法の二次元熱伝導解析の詳細は、
6-FEM-HCA-unsteadyの
5.FEM 理論(Ritz法) をご覧下さい
有限要素法の梁の振動解析の詳細は理論は、
8-FEM-VA-beam(振動解析)
8-4.FEM-VA-理論 をご覧下さい。
Copilotに聴きました
FEM四方山話
有限要素法(FEM)の歴史は、20世紀中頃に始まります。以下にその主要な発展を簡単にまとめます。
1. 初期のアイデア:
o 1940年代に、数学者リチャード・クーラントが有限要素法の基本的なアイデアを提案しましたが、具体的な計算手法は示されていませんでした1。
2. 1950年代:
3. 1960年代:
o 1960年代には、オリバー・ジーンキューイックとレイ・クラフが有限要素法の理論をさらに発展させ、工学分野で広く利用されるようになりました2。
4. 1970年代以降:
o 1970年代以降、コンピュータの発展とともに有限要素法は急速に普及し、構造解析、流体力学、熱伝導解析など、さまざまな分野で利用されるようになりました3。
有限要素法は、複雑な物理現象を数値的に解析するための強力なツールとして、現在も進化を続けています。どの分野に特に興味がありますか?もっと詳しく知りたいことがあれば教えてください!
有限要素法の技術発展の歴史を教えて下さい。
Copilot
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有限要素法(FEM)の技術発展の歴史は、20世紀中盤から始まります。以下にその主要な発展をまとめました:
1. 1950年代:
o 有限要素法の起源は、航空機の構造解析にあります。特に、ボーイング社の技術者たちがこの手法を開発し、1956年にアメリカ航空学会で発表しました1。
o この時期、マトリックス構造解析法が登場し、コンピューターによる解析が可能となりました2。
2. 1960年代:
o R.W. Cloughが「有限要素法」という名称を初めて使用し、この手法が広く認知されるようになりました3。
o O.C. Zienkiewiczが有限要素法の教科書を出版し、アイソパラメトリック要素の概念を導入しました3。
3. 1970年代以降:
o 計算機の性能向上に伴い、有限要素法は土木工学、機械工学、造船など多くの分野で応用されるようになりました4。
o 解析精度と計算効率の向上が進み、様々な有限要素が定式化され、プログラムライブラリに収集されました5。
4. 現代:
o 有限要素法はCAE(Computer-Aided Engineering)の重要な技術として確立され、構造解析、流体解析、熱解析など多岐にわたる分野で利用されています2。
このように、有限要素法は航空機の構造解析から始まり、計算機技術の進歩とともに多くの分野で発展してきました。何か特定の時代や応用分野についてもっと知りたいことがあれば教えてください!
その理論は、変分原理や重み付残差法でしょうか。
Copilot
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Copilot が送信しました:
はい、変分原理や重み付残差法は、数値解析や計算物理学でよく使われる手法です。変分原理は、物理系の状態を記述するために作用を最小化する原理に基づいています。一方、重み付残差法は、近似解を求めるために残差を最小化する方法です。
1956年にボーイング社の技術者がFEMの原型を発表したとき、賛否両論合ったと聞きます。教えて下さい。
Copilot
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1956年にボーイング社の技術者であるM.J.ターナーやR.W.クラフらが有限要素法(FEM)の原型を発表しました。この手法は、航空機の構造解析において非常に革新的でしたが、当初は賛否両論がありました12。
特に、当時の著名な学者の中には、この新しい理論に対して懐疑的な意見を持つ人もいました。彼らは、従来の解析手法に比べて新しい方法が正確であるかどうかについて疑問を持っていたのです1。しかし、時間が経つにつれて、この手法の有効性が証明され、現在では多くの分野で広く使用されています2。
FEMの発展には、後にツィエンキーヴィッツ博士がエネルギー原理を応用したことも大きな役割を果たしました1。このようにして、FEMは工学や物理学のさまざまな問題を解決するための強力なツールとなりました。