Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) dùng trong nhiều nhiệm vụ như mô phỏng vật liệu, kiểm tra hình học phức tạp, trực quan hóa tác động cục bộ. Nó chia miền không gian lớn thành các phần tử đơn giản gọi là "phần tử hữu hạn". Các phương trình đơn giản mô phỏng các phần tử này được thu thập thành hệ phương trình lớn hơn để mô phỏng toàn bộ miền.
Để vẽ kết quả FEM 2D bằng matplotlib, thực hiện:
- Đặt kích thước hình và điều chỉnh padding.
- Tạo nút, phần tử và giá trị nút dùng numpy.
- Chuyển vị dữ liệu nút.
- Tạo biểu đồ contour 3D điền màu, dùng tricontourf().
- Hiển thị hình bằng show().
Ví dụ
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True
nodes = np.array([
[0.0, 0.0],
[1.0, 0.0],
[2.0, 0.5],
[0.0, 1.0],
[1.0, 1.0],
[1.7, 1.3],
[1.0, 1.7]])
elements = np.array([
[1, 2, 5],
[5, 4, 1],
[2, 3, 6],
[6, 5, 2],
[4, 5, 7],
[5, 6, 7]])
values = [1, 2, 1, 2, 7, 4, 5]
x, y = nodes.T
plt.tricontourf(x, y, elements - 1, values, 12, cmap='copper')
plt.show()
Kết quả
Sẽ tạo ra đầu ra sau:
