2023年度応用数値解析特論

　今のところ、自分以外の人の著作物に頼っているところもあって (そのものズバリではないけれど、読書ノートに近いものは一般公開は避けるべきと考えています)、そういうのは非公開情報でパスワードをかけてあります (パスワードは「授業お知らせ」に書いてあります)。

　2023年度は、火曜4限 (414教室) で授業を行います。

連絡事項

(2023/4/25) FreeFem++ のインストール実演
Intel Mac の人向け: Mojave (macOS 10.14) か、それより新しい macOSならば
```
       curl -OL https://github.com/FreeFem/FreeFem-sources/releases/download/v4.12/FreeFEM-4.12-Apple-Intel.dmg
       
```
それより前の macOS (ただし ElCapitan (macOS 10.11) 以降) を使っている人は (修士1年生以下にはいないのでは？と思うけれど)
```
       curl -OL https://m-katsurada.sakura.ne.jp/ana2021/FreeFem++-4.9-full-MacOS_10.11.pkg
       
```
Apple Silicon Mac の人向け: Ventura (13.x) または Monterey (12.x) ならば
```
       curl -OL https://github.com/FreeFem/FreeFem-sources/releases/download/v4.12/FreeFEM-4.12-Apple-M1.dmg
       
```
(Big Sur の場合、もしかすると Intel版が使えるかもしれないが、こちらでテストしていないので、試す場合は自己責任で。)
実際のインストール手順については、「FreeFem++ 4.12 のインストール」に従って実演する。
version 4.12 が使えない場合は、例えば FreeFem++-4.9-full-MacOS_10.11.pkg を使ってみることを勧める。そのインストールは (version 4.12とは) 少しやり方が違うけれど、むしろ簡単なので説明は略する。「Big Sur ユーザーへの注意」が参考になる。

macOS のバージョン番号と名前の対応は「自分が使っている macOS のバージョンを調べる」

講義資料

シラバス (2023/4/7)
「有限要素法への入門」 --- Poisson方程式に対する有限要素法のアルゴリズム
菊地文雄先生の「有限要素法概説」の話の進め方を参考にして書きました。前半部分の講義ノートと考えて下さい。
「ベクトル解析早見表」, 「ベクトル値関数版 Greenの公式、部分積分」

授業

　授業が終わった後に、講義用のメモを公開する予定です。 (参考のため下書きを先行公開することもありますが、後から修正します。)

第1回 (2023/4/11) ガイダンス, 変分法
スライドPDF, スライド印刷向きPDF (授業後に少し加筆しました。)
第2回 (2023/4/18) 弱解の方法 (1)
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
第3回 (2023/4/25) 弱解の方法 (2), Ritz-Galerkin法 (1)
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
第4回 (2023/5/9) Ritz-Galerkin法 (2)
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
第5回 (2023/5/16) 1次元Poisson方程式に対する有限要素法
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
fem1d.c 使い方はプログラム先頭部分の注釈に書いてある。
第6回 (2023/5/23) 2次元Poisson方程式に対する有限要素法
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
20230523.nb 面積座標の図示
第7回 (2023/5/30) 2次元Poisson方程式に対する有限要素法(2), FreeFem++ (1) (文法など)
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
第8回 (2023/6/6) FreeFem++実習
(2023/6/13は体調不良のため休講にさせてもらいました。)

第9回 (2023/6/20) 発展系の有限要素解析
スライドPDF, スライド印刷向きPDF

       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/ana2023/testplot.edp
       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/program/fem/heat1d-e-freefem.edp
       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/program/fem/heatB.edp
       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/program/fem/poisson-kikuchi-square.edp

第10回 (2023/6/27) 発展系の有限要素解析 (2)
スライドPDF, スライド印刷向きPDF

       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/program/fem/taiko.edp
       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/program/fem/poisson-mixedBC-mk.edp

第11回 (2023/7/4) 有限要素法の理論的背景
スライドPDF, スライド印刷向きPDF
第12回 (2023/7/11) レポート課題のための実習日
第13回 (2023/7/18) 結局最後も実習日にした。
2023/6/6の実習の後始末 (解の求め方, 可視化の工夫) potential2d-v2.edp
```
       curl -O https://m-katsurada.sakura.ne.jp/ana2023/potential2d-v2.edp
       FreeFem++ potential2d-v2.edp
       
```
中身については「補足課題」

FreeFem++

「FreeFem++の紹介」
「FreeFem++ノート」
「Mac での FreeFem++ のインストール」(2023/4/18, 4/25)
version 4.12 をインストールすると、 Documentation もインストールされているはずです。
```
       open /Applications/FreeFem++.app/Contents/ff-4.12/share/FreeFEM/FreeFEM-documentation.pdf
       
```
(面倒なので適当なところにコピーするか、リンクを張ることを勧めます。)
「有限要素法で学ぶ現象と数理 --- FreeFem++数理思考プログラミング---」 Maruzen eBook へのリンクです。明治大学は同時接続数1です。部分的にダウンロード可能です。

コンピューター環境

「ParaView を使ってみる」 (2023/7/28)

レポート課題

レポート課題1 (2023/7/4, 1次〆切は 7/4 22:00, 最終〆切 7/31 23:00。)
基本的に自由課題ですが、授業中に実習した2次元非圧縮渦なし流体の場合の問題も用意してみました。レポート補足課題

リンク

katurada＠meiji.ac.jp （＠はASCIIの@）

Last modified: Fri Jul 28 14:16:57 2023

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