최신 버전의 프로그램은 아래에 실렸으니 참고하세요.

Pythhon:FEM에서의 희소 행렬 계산 이용의 고속화(3차원 골격 구조 분석에서의 예)

개시하다

파이톤의 입체 골격 해석 프로그램으로 계산한 사례를 소개한다.
여기서 우리는 격자위 분석 결과와 평면 골격 분석 결과를 재현했다.
나는 3차원 좌표의 변환이 순조롭게 진행되었는지 매우 신경을 썼지만, 결과는 매우 순조롭게 진전된 것 같다.
이전에는 디자인하고자 하는 구조물에 따라 평면 골격 해석과 격자 자릿수 해석을 구분할 수 있었지만, 입체 골격 해석 프로그램을 자유롭게 사용할 수 있다면 이 하나가 쌍방의 역할을 할 수 있어 편리했다.
그러나 실제로 격자위 분석은 입체 골격 분석을 통해 진행되고 평면 골격 분석은 평면 프로그램을 사용하는데 입체 입력 데이터 제작이 좀 번거롭기 때문이다.
사용한 프로그램은 지난번에 소개한 것이다.
http://qiita.com/damyarou/items/2b83b9b20181c1b8e35d
프로그램, 입력 데이터, 해석 절차와 GMT의 단면 역도 작도 스크립트가 아래의 Gist로 올라갔다.
https://gist.github.com/damyarou/8b99e5e57576db5e71bf630fa1b396a2

프로그램 정보

유한원법을 기반으로 한 입체 골격 구조 해석 프로그램은 파이톤3이고, 단면도 제작은 GMT(Generic Mapping Tools)에서 이뤄졌다. 그 이유는 파이톤-matplotlib의 3차원 도면이 보기 싫기 때문이다. matplotlib은 2차원도까지 괜찮은데 3차원이 되면 갑자기 만화처럼 변한다는 점이다.GMT는 조작이 번거롭지만 2, 3차원 모두 통일감 있는 그림을 그릴 수 있어 느낌이 좋고 모두 자신이 좋아하는 문제이다.
GMT에 그림을 그리기 위해 해석 프로그램의 출력 데이터를 읽고, GMT에서 드로잉용 데이터 파일을 만드는 파이썬 프로그램도 별도로 제작했다.

전체 좌표계 X-Y면 내 수정격위의 해석

삼차원도 의 방위 를 보다: 북쪽 150도, 앙각 30도
코드 각도:모두 0

전체 좌표계 Y-Z면 내 다층 라면의 해석

삼차원도 의 방위 를 보다: 북쪽 120도, 앙각 30도
코드 각도:모두 0

전체 좌표계 X-Z면 내 다층 라면의 해석

구조 시스템의 치수, 단면 특성, 하중은 전출, 전체 좌표계 Y-Z면 내 모델과 완전히 같지만 3차원 모델에서 구조물은 X-Z면 내에 배치된다.
이 경우 기둥 부품에서 연선 각도를 -90도로 설정함으로써 앞의 모델과 같은 단면도를 얻었다.
삼차원도 의 방위 를 보다: 북쪽 150도, 앙각 30도
회전각: 들보 부품은 0, 기둥 부품은 -90도

인코딩 각도에 관해서는 기둥 부품과 들보 부품의 관계를 고려하여 설정해야 한다.
아래의 문건은 참고로 제공한다.
http://www.archi.hiro.kindai.ac.jp/laboratory/SAL/dfujii/Report/fem/fem_11.pdf
이상