テーラー展開は、CAE関連書籍に割りと掲載されていますが、3次は精度が悪いいう話
テーラー展開は、CAE関連書籍に割りと掲載されています。
三角関数ですと、X=0近傍は
Sin(X)≒X-X^3/3!+X^5/5!-X^7/7!+X^9/9!…
Cos(X)≒1-X^2/2!+X^4/4!-X^6/6!+X^8/8!…
ググルと出てくるいう。次数が上がる程に精度UP。
F(X)みたいに、変数が一つはOKとして、技術計算は、
幾何空間全域を扱うので、F(X,Y) や F(X,Y,Z) にてどうかが問題。
実は、3次は精度が悪いいう話も聞きます。
やってみたら予想外の結果だった!。
てな事は、技術系は分野問わず良くあります。 メカ分野はそれが多く注意。
CAEの場合、解く問題は F(X,Y) F(X,Y,Z)。 対して、F(X)みたいに、変数一つの例は、
偏微分を扱わず、基礎にならない。 私はそう思いますが。単純化されたものが、
基礎として扱われ、拡張&応用すると問題発生。メカは、その類が多い思います。
例えばエレキは、電圧電流の基礎が実態に近い。対して、メカは実態が複雑です。
その複雑な実態を、丸ごと計算可能になった今日ですが…
理屈そっちのけ気合派が成果を出し、理論派を粉砕。そんな事が実は多い。
試作できる分野ほど、気合派優勢だったりの体質の企業が多い、メカ分野です。
理論そっちのけ派は、ガリガリ試作して、失敗重ねるうちに技術獲得&エースに。
一方、理論派は地味に終始しががち。メカ分野はそんなもので…。
知る範囲、厳しい学風出身者も、(メカでは)地味な傾向。失敗恐れ、大胆さ喪失か?
勿論、市場での失敗は不祥事。試作&実験で失敗重ね仕上げるのがメカですが。
一方で、勘に頼る、切った貼ったでは、良い商品は出来ん訳ですが。
企業が、大学起点に展開されたり、ソフトウェア業や電気電子分野はよくありますが、
メカ全般それも少ないいう。(ロボット等でありますが、機械系は学術との関連は…)
メカ設計分野は、理屈屋・理論屋は粉砕され易く、注意が必要。それを教科書に…
メカは教科書理屈通り行きにくい=3次元を扱い、想定外が起こり易い故と思います。
それに合致した体質に染まるのか、メカ設計は、適当にモサモサ、アホっぽい体質になりがち。
教科書通り=二番煎じ。非常識的アホっぽさが一流の道。エレキ等と体質違いに注意。
特に、理学系出身者に、メカ屋は随分アホに写るのか? 理学系から、メカ設計エ-スに…
その例は少ない思います。
「CAEは理論しっかりしてて大丈夫」 当初、私は、そう思っとりましたがぁ、
実は理論は少々怪しい思います。例えば、幾何の偏微分は、差分法と解法酷似。
故に、差分法同様、メッシュ直交性必須な筈。しかし、教科書に書いてないッ!
「直交」 いう、言葉を知らない技術者も普通。大丈夫なのか!?
FEMの理論万能視する人は多いですが、賢人は見切り、判ってない人が熱心?。
罠に注意! 学問学術分野も、欠点短所、十分紹介する体質に変わるべき思います。
でないと、万能視する勘違い・信頼失墜・実用での事故もあり得る懸念。
多くの問題は、短所無頓着・軽視で発生している事が多い思います。また、
魔法的で便利が当然な昨今、短所克服せぬままの推進=無責任・嘘つき
煽り屋になりかねない危険性注意。私は教訓あり。推進的立場の人は、短所に十分注意。
CAEのみならず、前職で研究所が2度潰れた理由=短所配慮克服、甚だ不十分だったいう。
無責任のレッテルは、研究職も陥り易い罠です。実用は十分な短所克服が不可欠。
メカは、想定外が起こり易く、理論が現実と乖離しがち。理論が当てにならない.
メカ分野独特の特徴も注意。「理論・理屈通り行かん」「やったが出来んゾ?」
アレッ?!そんな筈では… みたいな事態に陥り易く注意。それを教科書に…
(設計は、地震・落下・衝突・事故.・種々の劣化 等 実態不明な想定外の対処次第いう事が多い)
CAEの場合、短所克服の理想・究極は、教育人材テクニック不要。パラドクスめいて、そこも注意、
CAEは、普及済ですが、万年克服されないのがメッシュ依存症
CAEは、既に普及済で、万年実用途上でもないのですが
メッシュや点群に解が依存する問題は、万年克服されず
普及がニッチ分野限定ですので、車でいえば、燃料電池カー程度の水準
(よりはもっとマシか?) 偏微分が完全に厳密に解けるならば、
内燃機関並みに普及するのではないか? その点で、惜しい技術。
私はそう思いますが。問題は部分的にしか克服されない予想。
完全に、厳密に解けるならば、真っ黒メッシュで大規模計算して出来上がり。
そう行かぬ現実。 対処法等、書籍は未記載。抽象論、頑張りましょう的
精神論っぽいものも目立つ印象。 メッシュ依存等の抜本解消は期待薄。
私は、偏微分が良好に計算できるモデルで計算するしかない! と思います。
が、適切なモデル化&諸設定を、ガリガリ頑張り実施=それでは万年実用途上のまま。
教育スキルテクニック不要。数学物理などの勉強苦手でも大丈夫、
でこそ設計支援。しかしながら、設計業もですが、 出来る人が、
簡単便利&人材不要化等拒否る点も読む必要あり。それを教科書に…
その難題をせねばらなんのがCAEいう。
難解な理論=皆判らない&多数派は間違える。そこも読む必要もあり。
低Re数や非粘性流や伝熱問題等等の分布緩慢な問題=メッシュ依存殆どなし。
シビアな問題は、メッシュ依存が起こり易く注意。
理屈判ってない人が、トンテンカンテン頑張り世界一の商品開発。一方で、知識豊富な人は、
失敗恐れ地味に終始。難課題から逃れたりでエースになれず。メカ分野はそんな傾向あり。
(お利口さんが強いエレキ等と違ってて注意)
失敗恐れる人は喋り達者になれない。語学と似た傾向。
3次元に関わる離散計算=計算技術の中で超難。欲しいのは簡単堅実な定量評価術。
便利なものに囲まれ皆目が肥えて…便利で魔法的=それが普通な世の中。色々判る人が、
(簡単便利的)解決策作る必要性。しかし、賢い人は、難儀・難解なものを作ってしまう感。
理論はじめ色々難しく、使う上で努力必須=解析分野の常識=なので難解でOK!じゃない筈。
大半の)離散化計算に必須なもの ← 偏微分を完全厳密に解く事 如何に実現させるかが問題
計算技術は、十分に発展。結果、「流体も構造も、やる事がなくなった
後は、マルチフィジクス」 なんて よくある見解。
「私が行いたい事はマルチフィジクスまでは不用」「なので簡単」 考えがち
支配式が完全に解けるならそうなります。 しかし、現実に、そうは行かない
例えば、メッシュ依存が起こってしまう、痛い問題があります。(他も色々)
構造解析の場合、(簡略や理想モデルでない)現実的モデルで①②を行うのは
超絶厄介ですが、教科書は殆ど触れてなく、注意が必須です。 昨今は
不完全な解法が盛ん。完全に解く事をめざす研究は後退にも見えます。
悪くみれば、問題を隠すため。専門家が動員されてるようにも見える。
ガリガリ頑張って、出来るのは簡単な問題限定。
出来ても、精度生産性信頼性に問題あり。楽すべく、精度・生産性・堅実性
上げるべく、自動化が出番になる筈。思いますが、その方向に向かってるようにも見えない。
色々方向性に疑問を感じるのは私だけか?
技術が十分開拓され、問題①②が存在しない事になっており、
残る課題はマルチフィジクスであったり、利便でクラウド活用等、盛んですが
万年解消しない問題を、読んでおく必要あり。 解析に限らず、実用上の
現実への適応難=よくある話。後で気付く手遅れ注意。解法は、写像変換で、
直角との相対差異を補填する手法しかない筈。
http://ameblo.jp/jishii/archive1-201701.html リンク先の写像変換式が
誤差の元。解消は、大変難しい点に注意。細かいとOKみたいな、
微妙な記述にも注意。理論=万能と考える、過信は危ない思います。



