プログラミングの記事を書きます。-korokoro前回はFortranで2次元の熱伝導方程式を解いて、gnuplotを使って温度場の分布のアニメーションを作成したのです。前回の記事で示したアニメーションはこんな感じhttps://takun-physics.net/wp-content/uploads/2019/04/20190429_192249.mp4カマキリ前回はgnuplotはスクリプトを作ってアニメーションした今回は、2次元の熱伝導方程式をFortranで解いて、温度場の分布のアニメーションはparaviewで可視化したいと思います。本記事の内容はこちら2次元の熱伝導方程式をFortranで解いて温度場の分布のアニメーションをparaviewで可視化する。カマキリ今回はparaviewを使います↓paraviewで可視化した温度場分布のアニメーションはこちら。https://takun-physics.net/wp-content/uploads/2019/04/20190430_143929.mp4※Fortranのコードとスクリプトは本記事にアップされています。※FortranのコードはFortran90/95の書き方にしているつもりですが正確に書けているかは不明です。※FortranはWSLを使ってインストールしています。※paraviewはこちらのサイトよりダウンロードしてお使いください。Linux(WSL)を使って、UbuntuからFortranをインストールして使用しています。こちらの記事もどうぞ解くべき方程式まずは解くべき方程式を明らかにしておきましょう。y^2}\bigg)\tag{1}\end{align*}熱伝導方程式は、初期状態を与えれば(1)式に従って時間発展をする方程式です。今回は初期状態を以下のようにしておきます。中央だけ中央だけ温度が高く、\(x\)方向の両端は温度0(K)の条件となっています。\(x\),\(y\)の端は初期状態から変化させないような境界条件にしているので、時間発展させると中央の高い温度の部分から低い温度へ熱移動が生じて、下記のような変化を示します。今回は、これをparaviewを使ってアニメーションを作ろうということになります。Fortranで2次元熱伝導方程式をFortranで解く偏微分方程式の離散化の方法は様々あるかと思いますが、ここでは離散化の方法にはこだわっていません。主目的は「vtkファイル」をFortranで出力してparaviewで読み込むことです。空間微分の項(右辺)は2次精度で離散化で進めていきましょう。離散かされた式が↓こちらです。y^2}\end{align*}では、これをFortranで解きましょう(^^)/Fortranで解く離散化された方程式をFortranで解くためのプログラムを書いていきましょう。このプログラムの中にvtkファイル形式で温度分布データを出力させる記述があります。以下がプログラム全体です。thermal_explicit2次元の熱伝導方程式をFortranで解く部分の解説は、下記の記事に詳しく乗っているので順にお読みください。以上がプログラムの中身です。プログラムファイルと同じ階層に「data」という名前のディレクトリを作っておく必要があります。(この「data」の中にvtkファイルを作っていきます)以下を実行すればOKです。2D_Thermal_Eq.f90./a.outそうすると「data」というディレクトリの中に以下のような大量のvtkファイルが出力されているのが確認できます(^^)/↑これをparaviewで読み込めば温度分布のアニメーションを見ることができます(^^)paraviewで温度分布のアニメーションを確認ではparaviewを起動して温度分布を確認してみます。vtkファイル形式として出力する部分の記述vtkファイル形式で出力する部分はモジュールとして以下のように書いています。出力されたvtkの中身の基本構造は以下です。その他、vtkファイル形式でのparaviewの読み込み方法については多数あるのですが、本記事では1例を出したにすぎません。ファイルフォーマット【vtkファイルのマニュアル】vtk_file-formatsparaviewでvtkファイルを読み込んでみようここからはparaviewを起動してFortranで解いた2次元熱伝導方程式による温度分布のアニメーションを見てみましょう。↓paraviewによる基本的な操作は動画にしています。【1階微分!中心差分の4次精度】テーラー展開から真面目に導出してみた。-【CAE解析の目的とは?】CAEは実機の代替えなのか?精度を無視してパラメータスタディすることは意味がないのか?【Udemyがお勧め理由5つ】プログラミングを勉強するなら動画学習おすすめ【まとめ】比熱の温度依存性について。古典論と量子論から理解する。【理想気体の比熱の温度依存性(7)】シュレディンガー方程式の極座標表記(2原子分子)から動径方向だけを抽出しようコメントを残すコメントをキャンセルプロフィールカマキリ(^^)大学以上の物理を勉強してブログに書いていきます。大学の専攻は物性理論で、Fortranを使って数値計算をしていました。CAE解析(流体解析)・毎日note更新しています。内容は、「現在勉強中の内容」「日々思ったこと」を書いています。1DCAEの操作方法などを動画にしています。youtube・Qiitaではプログラミング言語の基本的な内容をまとめています。(10)ブログをメールで購読メールアドレスを記入して購読すれば、更新をメールで受信できます。