第3版 有限要素法による流れのシミュレーション

第3版 有限要素法による流れのシミュレーション

OpenMPに基づくFortranソースコード付
著者名 日本計算工学会
発行元 丸善出版
発行年月日 2017年07月
判型 B5 257×182
ページ数 344ページ
ISBN 978-4-621-30183-8
Cコード 3053
NDCコード 530
ジャンル 土木・建築 >  土木 >  構造力学・地盤工学
機械・金属・材料 >  機械工学一般
機械・金属・材料 >  機械工学一般 >  有限要素法

内容紹介

有限要素法による流れ解析の基礎と最新の手法および応用について詳細に解説した専門書。日米のCFD研究者による共同執筆。並列計算(Open MP)に基づくサンプルプログラムをウェブ(丸善出版ウェブサイト)よりダウンロードできる。 有限要素法による流れ解析の特徴として、複雑な境界形状へ無理なく近似できることに加え、構造解析においては有限要素法が用いられることが多いため、構造との連成解析の親和性に富んでいることが挙げられる。

目次

1 流れのシミュレーションにおける支配方程式
 1.1 Euler記述に基づく保存則
 1.2 流れと物質の移流拡散の支配方程式
 1.3 偏微分方程式の型と特徴
2 有限要素法の基礎―Poisson方程式
 2.1 Poisson方程式と境界条件
 2.2 有限要素法の考え方
 2.3 1次元問題の有限要素解析
 2.4 2次元問題の有限要素解析
 2.5 最良近似の原理
 2.6 おわりに
3 安定化有限要素法の基礎(1)―移流拡散方程式
 3.1 移流拡散問題の支配方程式と特徴
 3.2 定常移流拡散方程式に対する安定化有限要素法
 3.3 非定常移流拡散問題に対する安定化有限要素法
4 安定化有限要素法の基礎(2)―非圧縮性粘性流れ
 4.1 非圧縮性粘性流れの特徴
 4.2 分離型解法にもとづく非圧縮性粘性流れ解析のための安定化有限要素法
 4.3 直接法にもとづく非圧縮性粘性流れ解析のための安定化有限要素法
 4.4 有限要素法解析のプログラミング
 4.5 連立1次方程式の解法
 4.6 並列計算手法の導入
 4.7 解析アルゴリズム
 4.8 数値解析例
 4.9 おわりに
5 自由表面流れ
 5.1 自由表面流れ解析のアプローチ
 5.2 界面追跡法による自由表面流れ解析
 5.3 界面捕捉法による自由表面流れ解析
 5.4 自由表面流れにおける数値解析例
 5.5 平均流れ対する自由表面流れ
6 乱流解析
 6.1 乱流モデル
 6.2 Reynolds平均にもとづく解析法
 6.3 LES解析
 6.4 DES解析
7 アイソジオメトリック解析概論
 7.1 はじめに
 7.2 BスプラインとNURBS
 7.3 基底関数としてのNURBS
 7.4 アイソジオメトリック流体解析
 7.5 おわりに  
8 乱流の変分マルチスケール理論
 8.1 はじめに
 8.2 非圧縮性Navier-Stokes方程式の変分マルチスケール法
 8.3 微細スケールグリーン作用素の近似
 8.4 計算過程の具体化
 8.5 時間に関する離散化と計算過程
 8.6 強制等方性乱流
 8.7 チャンネル乱流
 8.8 おわりに
 8.9 最近の展開
9 流体―-構造連成解析
 9.1 流体―構造連成解析
 9.2 連成法の分類
 9.3 界面追跡による連成法
 9.4 界面捕捉による連成法
10 ST解析手法と計算
 10.1 ST法の歴史と発展
 10.2 DSD/SST法
 10.3 ST基底関数
 10.4 移流拡散方程式
 10.5 非圧縮性流体 
 10.6 EDSTT
 10.7 STNMUM
 10.8 SSMUM
 10.9 ST‐C法
 10.10 ST‐TC法
 10.11 ST‐SI法
 10.12 ST‐SI‐TC法
11 先端的応用例
 11.1 医学・医療分野への応用―計算バイオメカニクス
 11.2 エネルギー科学分野におけるST解析
付録A 表記法
付録B 非圧縮性条件の安定性
付録C 4角形アイソパラメトリック要素と数値積分
付録D NURBSオブジェクトのコントロールデータ
付録E プログラムのダウンロードについて 

定価:本体5,200円+税
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