ساخت امواج با پلات های کانتور و ایزورفیس
در قسمت قبلی از سری پس پردازش، تکنیکهایی را برای تجسم نتایج بر روی برشهای مقطعی به نمایش گذاشتیم. اکنون، در مورد چگونگی استفاده از نمودارهای کانتور و هم سطح برای نشان دادن مقادیر روی یک سری از خطوط یا سطوح بحث خواهیم کرد. اگرچه آنها در بسیاری از کاربردها (از انتقال حرارت گرفته تا آکوستیک) قابل استفاده هستند، ما به طور خاص به نحوه نشان دادن فشار مکانیکی در قرقره رانندگی و سطوح فشار صدا در بلندگو خواهیم پرداخت.
استفاده از خطوط برای به تصویر کشیدن توزیع استرس
نمودارهای کانتور برای نشان دادن مقادیر اسکالر در مرز مدل شما مناسب هستند.
بیایید نگاهی به یک مثال مکانیک سازه بیندازیم: تنشها در مدل قرقره ، که شامل تنش در یک قرقره محرک است که در اثر بارگیری از تسمه رانندگی ایجاد میشود.
اگر میخواهید دنبال کنید، این مدل را میتوانید در بخش کتابخانههای مدل > COMSOL Multiphysics > Structural Mechanics > تنشها در قرقره پیدا کنید.
این مدل خاص قرقره را در یک لحظه “یخ زده” در زمان مورد بررسی قرار می دهد (تکنیکی که به عنوان تحلیل kinetostatic شناخته می شود ) و تنش و تغییر شکل را در RPM های مختلف ارزیابی می کند. مدل حل شده از قبل دارای یک نمودار کانتور در نتایج است (گروه دوبعدی پلات 2)، که در آن خطوط، تنش فون میزس را در مکان های مختلف در قرقره نشان می دهد.
همانطور که در تصویر زیر مشاهده می شود، هر سطح کانتور سطحی را نشان می دهد که در آن تنش در یک سطح ثابت است (مشخص شده توسط افسانه رنگ):
می بینیم که بیشترین تنش در نواحی قرقره است که ناحیه داخلی را به دایره بیرونی متصل می کند.
بیایید نگاهی به پنجره تنظیمات طرح کانتور بیندازیم.
برگه Levels شامل گزینه هایی است که تعداد سطوح (سطوح) نشان داده شده در طرح را کنترل می کند. افزودن سطوح بیشتر کنترل دقیق تری بر روی سطوح می دهد و در مواردی که به دقت بالاتری نیاز دارید مفید است.
تصویر زیر نمودار کانتور را با 40 سطح به جای 10 نشان می دهد:
اکنون نوع کانتور (در زیر تب Coloring and Style) را به خطوط تغییر می دهیم و از 20 سطح استفاده می کنیم. به جای نشان دادن سطوح، اکنون فقط خطوطی را نشان می دهد که هر منطقه را از هم جدا می کند. این می تواند تشخیص رنگ ها را هنگام استفاده از سطوح مختلف، به جای چند سطح، آسان تر کند.
یکی از مزایای استفاده از این نوع نمودار در مورد مکانیک سازه این است که اگر حداکثر تنش مجاز مشخص باشد، خطوط خطوط می توانند فوراً نشان دهند که آیا از آستانه فراتر رفته است. برای خطوط کانتور، یک چک باکس Level Labels وجود دارد که در تنظیمات ظاهر می شود:
اگر این مورد را انتخاب کنیم، نشانگرهایی روی نمودار ظاهر می شوند که نشان می دهند کدام مقادیر تنش با کدام خط مطابقت دارد. این به راحتی یک نمای سریع از مقادیر را ارائه می دهد (البته اگر خطوط نشان دهنده تنش های نزدیک به حداکثر باشد، ارزیابی بیشتری لازم است):
به منظور تجسم سطوح پر شده همراه با برچسبهای سطح تنش، میتوانیم به سادگی دو نمودار کانتور را شامل کنیم: یکی با خطوط برچسبدار و دیگری با سطوح پر شده. ترسیم اینها با هم مرزهای هر منطقه را به عنوان یک خط به همراه سطوح تنش برای هر یک نشان می دهد:
شما آن را دارید. اگرچه ما این انواع کانتور را با استفاده از یک مثال مکانیک سازه بررسی کردهایم، این تکنیکها برای بسیاری از کاربردها قابل اجرا هستند. در مرحله بعد، با استفاده از یک مثال آکوستیک، نگاهی به پسرعموی سهبعدی نمودارهای کانتور – همسطحها – خواهیم داشت.
سطوح ایزوسطحی در کاربردهای آکوستیک
سطوح ایزوسطح مانند خطوط، سطوحی را نشان می دهند که در آن یک کمیت در سراسر یک منطقه ثابت است. با این حال، آنها قابل تعویض نیستند. ایزورفیس ها برای انواع کاربردها نیز مفید هستند. یک مثال کلاسیک نشان دادن سطوح فشار صدا در یک دستگاه صوتی است.
به عنوان مثال، در زیر نمودار هم سطحی از درایور بلندگو در یک مدل محفظه تهویه شده است که فشار آکوستیک را در محفظه بلندگوی دارای تهویه نشان می دهد. باز هم، افسانه رنگ به جای نشان دادن یک گرادیان، مقدار کمیت را در هر سطح نشان می دهد.
در COMSOL Multiphysics، اگر ماژول آکوستیک را نصب کردهاید، این مدل در زیر فایل > کتابخانههای مدل > ماژول آکوستیک > مبدلهای الکتروآکوستیک > محفظه بلندگوی هواکش موجود است.
توجه داشته باشید که در COMSOL Multiphysics نسخه 5.0، یک جدول رنگی جدید به نام Spectrum رنگ ها را در محدوده کمی متفاوت از گزینه Rainbow نشان می دهد :
برای یک مدل آکوستیک مانند این، تنظیمات به ما امکان میدهد مقدار پارامتر خاص (فرکانس، بر حسب هرتز) را برای نمایش سطوح هم انتخاب کنیم. تصویر بالا فشار آکوستیک در محفظه بلندگو را برای فرکانس 1651.6 هرتز نشان می دهد. هنگامی که فرکانس روی 1919.3 هرتز تنظیم می شود، نمودار متفاوت به نظر می رسد:
همانند نمودارهای کانتور، می توانیم تعداد سطوح را در تنظیمات نمودار مشخص کنیم. با این حال، یکی از مزایایی که در نمودارهای کانتور نمی بینیم، ابزار موقعیت یابی تعاملی است :
این به ما این امکان را میدهد که همه سطوح را با یک فاکتور خاص با هم جابجا کنیم و بهروزرسانیهای زنده را در پنجره گرافیک ببینیم – خودتان آن را امتحان کنید. شکلهای زیر سطوح همسطح را نشان میدهند که ۱۰- (چپ) و ۱۰ (راست) جابجا شدهاند.
برای این مقدمه تمام شد. امیدواریم این یک نقطه شروع خوب برای کار با هم سطح و نمودارهای کانتور به شما داده باشد. دفعه بعد، با استفاده از خطوط جریان برای به تصویر کشیدن جریان سیال، به بررسی انواع نمودارها ادامه می دهیم.
بیشتر خواندن
- دانلود مدل استرس در قرقره
- درایور بلندگو را در مدل تهویه دار دانلود کنید
- قسمت قبلی سری پس پردازش را بخوانید: استفاده از نمودارهای برش برای نمایش نتایج در سطوح مقطعی
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید