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mnspy: Métodos Numéricos y Simulación en Python

License: MIT PyPI version

mnspy es una biblioteca de Python desarrollada con fines didácticos para facilitar la enseñanza y el aprendizaje de métodos numéricos. Fue creada como herramienta de apoyo para la asignatura de Métodos Numéricos y Simulación del programa de Ingeniería Mecánica en la Universidad Pontificia Bolivariana, Seccional Bucaramanga.

La biblioteca implementa algoritmos numéricos fundamentales utilizando un enfoque orientado a objetos, lo que permite una comprensión más clara de los conceptos teóricos y su aplicación práctica. Además, incluye herramientas de visualización para interpretar mejor los resultados.

Características Principales

  • Enfoque Orientado a Objetos: Cada método numérico es una clase, facilitando su uso y comprensión.
  • Visualización Integrada: Métodos de graficación incorporados que utilizan matplotlib para visualizar los procesos y resultados.
  • Código Didáctico: El código fuente está documentado exhaustivamente para ser una referencia de aprendizaje.
  • Amplia Cobertura: Abarca desde la búsqueda de raíces hasta la solución de Ecuaciones Diferenciales Parciales con métodos avanzados como MEF y MVF.

Instalación

Puedes instalar mnspy a través de pip:

pip install mnspy

Dependencias

mnspy se basa en varias bibliotecas científicas y de visualización de Python. Las principales dependencias, que se instalan automáticamente, son:

  • NumPy y SciPy: Para el manejo de arrays, operaciones matriciales y algoritmos numéricos subyacentes.
  • SymPy: Para la manipulación de expresiones simbólicas.
  • Matplotlib: Para la generación de todas las gráficas.
  • Tabulate: Para la presentación de tablas de resultados.
  • IPython: Para la visualización enriquecida en notebooks de Jupyter.
  • Pandas: Para la manipulación de datos.
  • Gmsh: Para la importación de mallas en el módulo de elementos finitos.

Módulos Disponibles

La biblioteca se organiza en los siguientes módulos:

  • raíces: Métodos para encontrar raíces de ecuaciones no lineales (Bisección, Newton-Raphson, Secante, etc.).
  • ecuaciones_algebraicas_lineales: Algoritmos para resolver sistemas de ecuaciones lineales (Gauss, Gauss-Jordan, Descomposición LU, etc.).
  • interpolación: Técnicas de interpolación polinómica (Newton, Lagrange) y por Trazadores (Splines).
  • integrales: Métodos para la integración numérica (Trapecio, Simpson, Romberg, Gauss-Legendre).
  • derivada: Cálculo numérico de derivadas usando diferencias finitas y extrapolación de Richardson.
  • ecuaciones_diferenciales_ordinarias (EDOs): Solucionadores para problemas de valor inicial (Euler, Heun, Runge-Kutta).
  • ecuaciones_diferenciales_parciales (EDPs): Solucionadores para EDPs, organizados en:
    • mdf (Método de Diferencias Finitas): Para problemas en mallas rectangulares.
    • mef (Método de Elementos Finitos): Para análisis estructural de resortes, barras, vigas, armaduras, marcos y problemas 2D con elementos triangulares (CST).
    • mvf (Método de Volúmenes Finitos): Para problemas de transporte (convección-difusión) basados en la conservación.

Ejemplos de Uso

Para ver ejemplos detallados y cuadernos de Jupyter que demuestran el uso de los diferentes módulos, por favor visita el repositorio público de ejemplos:

mnspy_notebooks en GitHub

Licencia

Este proyecto está bajo la Licencia MIT.

Metadata

Release files for mnspy 0.10.4

For a detailed explanation of source distributions (sdists) and built distributions (wheels), please see the package formats documentation.

Source distribution (sdist)

Source distribution for mnspy 0.10.4
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mnspy-0.10.4.tar.gz 108.9 kB Details

Built distribution (wheel)

Table of built distributions (wheels) for mnspy 0.10.4
File Interpreter ABI Platform
mnspy-0.10.4-py3-none-any.whl Python 3 none any Details

Total release size: 269.0 kB

Release files / mnspy-0.10.4.tar.gz

Download URL mnspy-0.10.4.tar.gz
Size 108.9 kB
Tags Source
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How to use checksums
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Tags Python 3
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How to use checksums
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