حداکثر ارزیابی در مقاطع موازی

در مطلب قبلی وبلاگ ، یک تکنیک پس پردازش برای ایجاد یک انیمیشن با ترکیب برش های موازی در یک مدل حالت پایدار سه بعدی به اشتراک گذاشتیم. امروز، یک ترفند پس پردازش دیگر را بررسی خواهیم کرد: نحوه ارزیابی و رسم حداکثر (یا حداقل، میانگین یا ادغام) مقدار هر متغیر در بخش‌های مختلف موازی در امتداد مختصات محوری.

هدف پس پردازش

هر متغیر میدانی u = u(x,y,z) در یک مدل سه بعدی می‌تواند حداکثر مقدار متفاوتی در صفحات xy مختلف داشته باشد ، یعنی (u _max ) _i در z _i و (u _max ) _i+1 در z _{i+ 1} ، همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است. هدف ما ایجاد نموداری برای حداکثر میدان (u _max ) _i است که حداکثر میدان در صفحه i ^در امتداد جهت محوری است. راه های متعددی برای پرداختن به این سوال پس پردازش وجود دارد.

شماتیکی که مقادیر حداکثر میدان های مختلف را در بخش های موازی نشان می دهد.

مجموعه داده های Cut Plane

اولین رویکرد استفاده از ویژگی های پس پردازش داخلی مانند مجموعه داده Cut Plane و ویژگی Surface Maximum خواهد بود. شما می توانید یک مجموعه داده Cut Plane را در یک مکان z خاص ایجاد کنید . حداکثر مقدار هر متغیری در این صفحه را می توان با استفاده از ویژگی Surface Maximum (در زیر مقادیر مشتق شده > حداکثر > حداکثر سطح) ارزیابی کرد. با این رویکرد، حداکثر مقطع را می توان در یک مکان z ارزیابی کرد . این روش باید برای نقاط مختلف محوری تکرار شود تا حداکثر مقادیر در هر یک از این مقاطع بدست آید.

LiveLink™ برای MATLAB®

روال دستی که در بخش بالا توضیح داده شده است را می توان با استفاده از LiveLink™ برای MATLAB® از طریق یک حلقه “for” ساده خودکار کرد. تابع بسته بندی داخلی ‘mphmax’ حداکثر محاسبه را برای مجموعه داده Cut Plane فعال می کند. در اینجا کد نمونه برای ارزیابی حداکثر مقادیر مقطعی ( بردار u _max با مقادیر ‘n’) برای z = [z ₁ , z ₂ , …, z _n ] با توجه به اینکه مجموعه داده Cut Plane قبلاً در مدل:

z = [z1 z2 z3 zn];

برای i = 1: طول (z)

  model.result.dataset('cpl1').set('quickz', z(i));

  umax(i) = mphmax(model,'u',2,'dataset','cpl1');

پایان

نمودار (z، umax)

ویژگی های جارو پارامتریک و کمکی

ویژگی‌های Sweep پارامتری یا Auxiliary Sweep برای اجرای مدل‌های COMSOL Multiphysics برای مقادیر چندگانه هر پارامتر (برای تعریف هندسه، مش و تنظیمات فیزیک استفاده می‌شود) در دسترس هستند. از آنجایی که این ویژگی‌های جابجایی اساساً یک حلقه «for» هستند، ما حتی می‌توانیم از ویژگی‌ها برای تجزیه و تحلیل پس پردازش مانند این استفاده کنیم.

بیایید به مراحل مختلف مورد نیاز برای ایجاد نمودار مقدار حداکثر مقطعی برای بزرگی سرعت در مدل میکسر استاتیک آرام نگاه کنیم . نمودار برش زیر، بزرگی میدان سرعت را در مکان‌های z مختلف نشان می‌دهد . هدف ما این است که حداکثر اندازه سرعت را در هر یک از این برش ها (مقاطع) به دست آوریم و حداکثر این برش ها را با توجه به مختصات z رسم کنیم .

نمودار برش سرعت برای مدل میکسر استاتیک لامینار.

مرحله 1

اولین مرحله اضافه کردن یک پارامتر مربوط به مختصات محوری است. برای این مدل مثال، پارامتر zp را اضافه می کنیم ، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

اضافه کردن یک پارامتر در جدول پارامترها.

گام 2

در مرحله بعد، باید یک مطالعه دوم (با یک گام ثابت) اضافه کنیم تا جابجایی کمکی/پارامتری با توجه به پارامتر zp اجرا شود . تنها هدف استفاده از مرحله دوم مطالعه، بازسازی داده های راه حل موجود به منظور دستیابی به هدف پس پردازش ما است. بنابراین، در این مرحله، ما هیچ رابط فیزیک را حل نمی کنیم و به سادگی راه حل را از مطالعه 1 به این مطالعه منتقل می کنیم.

با استفاده از تنظیمات Step Stationary که در بالا ذکر شد (و همچنین در عکس فوری زیر ذکر شده است)، سپس باید مرحله مطالعه دوم را محاسبه کنیم.

تنظیمات مرحله ثابت برای اجرای ویژگی جابجایی کمکی بدون حل برای رابط های فیزیکی.

مرحله 3

اکنون باید یک مجموعه داده سطح پارامتری شده اضافه کنیم (روی Data Sets زیر گره Results کلیک راست کرده و از زیر منوی More Data Sets گزینه “Parameterized Surface” را انتخاب کنید). در تنظیمات Parameterized Surface، از Study 2/Solution 1 به عنوان مجموعه داده و پارامتر zp به عنوان عبارت z -coordinate استفاده می کنیم. این در تصویر زیر نشان داده شده است.

تنظیمات ایجاد مجموعه داده سطح پارامتری شده.

مرحله 4

در مرحله بعد باید یک گره Surface Maximum به مدل اضافه کنیم (روی مقدارهای مشتق شده در زیر گره Results کلیک راست کرده و از زیر منوی Maximum گزینه Surface Maximum را انتخاب کنید). همانطور که در تنظیمات Surface Maximum در زیر نشان داده شده است، ما از Parameterized Surface به عنوان مجموعه داده برای ارزیابی Surface Maximum استفاده می کنیم. اکنون، بر روی Evaluate کلیک کنید تا جدولی با حداکثر مقادیر صفحه (قدر سرعت) برای هر یک از مقادیر مختصات z ایجاد شود .

تنظیمات برای ارزیابی سطح حداکثر با استفاده از مجموعه داده های سطح پارامتری شده.

مرحله 5

در نهایت، می‌توانیم روی دکمه Table Graph (نشان داده شده در شکل زیر) کلیک کنیم تا داده‌های جدول رسم شوند. نمودار 1 بعدی، بزرگی میدان حداکثر سرعت رسم شده در مقابل مکان مختصات z را نشان می دهد .

نمودار 1 بعدی که مقادیر حداکثر مقطعی را برای بزرگی میدان سرعت در مختصات z مختلف نشان می دهد .

خلاصه

این پست یک ترفند پس پردازش بسیار ساده – در عین حال قدرتمند – را برای خودکار کردن حداکثر (یا حداقل، میانگین، یا ادغام) محاسبه برای هر متغیری در سطوح موازی نشان می‌دهد. مفهوم کلیدی که ما در اینجا برجسته کرده‌ایم این است که چگونه از قابلیت جابجایی در COMSOL Multiphysics برای بازسازی داده‌های راه‌حل موجود برای اهداف پس پردازش استفاده کنیم. ما همچنین یک راه حل اسکریپت نویسی با استفاده از LiveLink™ برای MATLAB ارائه کرده ایم که برای تکمیل این کار پس پردازش فقط به چند خط کد نیاز دارد.

منتظر مطالب بعدی در این مجموعه وبلاگ باشید تا نکات و ترفندهای بیشتری را دریافت کنید!

MATLAB یک علامت تجاری ثبت شده The MathWorks, Inc است. همه علائم تجاری دیگر متعلق به صاحبان مربوطه هستند. برای فهرستی از این صاحبان علامت تجاری، به http://www.comsol.com/tm مراجعه کنید . COMSOL AB و شرکت‌های تابعه و محصولات آن به این صاحبان علامت تجاری وابسته، تأیید، حمایت مالی یا پشتیبانی نمی‌شوند.