फाइनाइट एलिमेंट मेथड (FEM) का उपयोग विभिन्न सामग्री प्रकारों के मॉडलिंग, जटिल ज्यामिति के परीक्षण, डिज़ाइन के एक छोटे क्षेत्र पर कार्य करने वाले स्थानीय प्रभावों को विज़ुअलाइज़ करने जैसे विभिन्न कार्यों में किया जाता है। यह मूल रूप से एक बड़े स्थानिक डोमेन को "फाइनाइट एलिमेंट्स" नामक सरल भागों में विभाजित करता है। इन फाइनाइट एलिमेंट्स को मॉडल करने वाले सरल समीकरणों को फिर पूरे डोमेन को मॉडल करने के लिए समीकरणों की एक बड़ी प्रणाली में एकत्र किया जाता है।
मैटप्लॉटलिब का उपयोग करके 2D FEM परिणाम प्लॉट करने के लिए, हम निम्नलिखिक चरण अपना सकते हैं:
- फिगर आकार सेट करें और सबप्लॉट्स के बीच और आसपास पैडिंग समायोजित करें।
- नम्पी का उपयोग करके नोड्स, एलिमेंट्स और नोड मान डेटा पॉइंट्स बनाएं।
- नोड्स के डेटा पॉइंट्स को ट्रांसपोज़ करें।
- tricontourf() का उपयोग करके 3D भरा हुआ कंटूर प्लॉट बनाएं।
- फिगर प्रदर्शित करने के लिए show() मेथड का उपयोग करें।
उदाहरण
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()
आउटपुट
यह निम्नलिखिक आउटपुट उत्पन्न करेगा:
