تبدیل ماتریس

تبدیل ماتریس

تبدیل ماتریس
یک گره تبدیل ماتریس ( ) برای تعریف متغیرهایی که اجزای یک ماتریس ورودی تبدیل شده به یک سیستم مختصات دیگر در فضای برداری سه بعدی را نشان می دهند، اضافه کنید. شما آن را با کلیک راست روی گره Definitions و انتخاب Variable Utilities>Matrix Transform اضافه می‌کنید . اگر Group by Type برای شاخه Definitions انتخاب شده باشد، می‌توانید با کلیک راست روی گره Variable Utilities و انتخاب Matrix Transform ، آن را اضافه کنید .
از فیلد Name برای انتخاب فضای نام برای اجزای بردار ورودی و خروجی و همچنین برای اجزای ماتریس تبدیل استفاده کنید.
در قسمت Domain Selection دامنه هایی که این تبدیل در آنها معتبر است را انتخاب کنید.
علاوه بر این، پنجره تنظیمات برای گره تبدیل ماتریس شامل بخش های زیر است:
ورودی
در این قسمت ماتریسی که باید تبدیل شود را تعریف می کنید. می توان آن را با وارد کردن دستی عبارات در جدول به عنوان یک ماتریس جدید تعریف کرد یا از متغیرهای پس پردازش در منوی Replace Expression ( ) انتخاب کرد. هنگامی که از درخت Replace Expression استفاده می کنید ، تلاش می شود تا تنظیمات دیگر این بخش را از ویژگی های ماتریس انتخاب شده استنتاج کنید.
انتخاب فرمت ماتریس ، کامل یا متقارن ، تنظیمات سیستم مختصات موجود را کنترل می کند. برای یک ماتریس کامل (پیش‌فرض)، باید هم سیستم مختصات ردیف و هم سیستم مختصات ستونی را که این تانسور در آن نشان داده می‌شود، مشخص کنید. برای یک ماتریس متقارن ، سیستم سطر و ستون باید یکسان باشد و فقط یک تنظیم سیستم مختصات مورد نیاز است. هنگامی که ماتریس به صورت دستی وارد می شود، تنظیمات پیش فرض سیستم مختصات همیشه سیستم فضایی جهانی است. هنگام استفاده از Replace Expression ، پیش فرض از ویژگی های ماتریس انتخاب شده استنباط می شود.
اگر یک سیستم مختصات انتخابی یک سیستم نسبی است به طوری که چارچوب مرجع آن را نمی توان از تعریف آن استنباط کرد، یک چارچوب مرجع مناسب را انتخاب کنید . این انتخاب تنها زمانی نشان داده می شود که یک سیستم ورودی نسبی انتخاب شده باشد.
اگر رابطه بین یک سیستم مختصات ورودی و یک سیستم مختصات خروجی مربوطه یک چرخش خالص نیست، باید یک نوع جزء را برای هر شاخص تحت تأثیر مشخص کنید. در مولفه‌های مربوطه Treat به‌عنوان ، شاخص‌های ردیف را به‌عنوان یا شاخص‌های ستون را به‌عنوان در نظر بگیرید، انتخاب کنید که آیا شاخص ماتریس ورودی مربوطه Covariant یا Contravariant (پیش‌فرض) باشد. هنگام استفاده از Replace Expression ، پیش فرض از ویژگی های ماتریس انتخاب شده استنباط می شود.
خروجی
سیستم مختصات ردیف و سیستم مختصات ستون را انتخاب کنید که در آن ماتریس تبدیل شده نمایش داده می شود. توجه داشته باشید که سیستم سطر و ستون به طور جداگانه تنظیم می شود همچنین زمانی که ماتریس ورودی متقارن باشد. برای حفظ تقارن در اجزای خروجی، یک سیستم را برای هر دو شاخص سطر و ستون انتخاب کنید. اگر هر یک از سیستم های انتخاب شده یک سیستم نسبی است، یک چارچوب مرجع مربوطه را نیز انتخاب کنید.
اجزای ماتریس تبدیل شده در آن سیستم ها به صورت متغیرهای <name> .V <xi><xj> در دسترس می شوند ، که در آن <name> نام مجموعه گره در فیلد Name است و <xi> و <xj> هستند. مختصات با شاخص های i و j . اجزای ماتریس ورودی نیز به صورت <name> .U <i><j> در دسترس هستند. به عنوان مثال، اگر گره تبدیل ماتریس نام mattr1 را داشته باشد ، اولین جزء یک ماتریس ورودی که در هر دو شاخص به قاب فضایی تبدیل می‌شود، به mattr1.U11 تبدیل می‌شود.، در حالی که اولین جزء ماتریس خروجی mattr1.Vxx می شود . هر دو ماتریس همچنین به عنوان اشیاء ماتریسی در دسترس هستند که می‌توانند با استفاده از یک گره ارزیابی ماتریس در زیر مقادیر مشتق شده ارزیابی شوند یا به عنوان ورودی برای تبدیل ماتریس دیگری انتخاب شوند.
ماتریس تبدیل ردیف نیز به عنوان <name> .Tr در دسترس می شود، در حالی که ماتریس تبدیل ستون به عنوان <name> .Tc در دسترس می شود . این ماتریس ها ترکیبی از همه ماتریس های تبدیل استفاده شده برای شاخص مربوطه هستند. برای مثال، اگر همزمان با تغییر سیستم مختصات ستون‌ها، شاخص‌های ستون بین کوواریانت و متضاد تغییر کنند، ماتریس <name> .Tc حاصل ضرب متریک و یک ماتریس تبدیل مختصات است.
تبدیل تنظیمات
Transform as را انتخاب کنید ، که نحوه تبدیل ماتریس ورودی بین سیستم های مختصات انتخاب شده را تعیین می کند. اگر گزینه تراکم تانسور تعمیم یافته انتخاب شود، گزینه های مرجع حجم ورودی و مرجع حجم خروجی برای تغییر حجم بین سیستم های مختصات در دسترس خواهند بود.
 
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خواص تانسور، تانسورها در COMSOL Multiphysics را ببینید .
از آنجایی که می توانید از این گزینه برای انتخاب سیستم های مرجع برای تعیین کننده ژاکوبین استفاده کنید، می توان از آن برای تبدیل ماتریس ها به عنوان چگالی تانسور یا ظرفیت تانسور استفاده کرد. حتی می توان از آن برای در نظر گرفتن تغییر حجم بین سایر سیستم های مختصات استفاده کرد. گزینه Tensor بدون در نظر گرفتن تغییر حجم، ماتریس ها را به عنوان تانسورهای معمولی تبدیل می کند. برای راحتی، یک گزینه دیگر وجود دارد که تنسور استرس نام دارد. معنی آن این است که تانسور به عنوان یک چگالی تانسور تبدیل می شود که در آن تغییر مرجع حجم از انتخاب سیستم های مختصات ستون ورودی و خروجی گرفته می شود.
پیشرفته
به طور پیش فرض، ماتریس خروجی دارای همان نوع عناصر پایه با ماتریس ورودی خواهد بود. می‌توانید نمایش هر یک از شاخص‌های ماتریس خروجی را وادار کنید که مستقل از شکل ماتریس ورودی، کوواریانت یا متضاد باشد. برای انجام این کار، فهرست تغییر مولفه ردیف یا تغییر مولفه ستون را از مقدار پیش‌فرض None تغییر دهید . بسته به نحوه تنظیم شاخص ها در بخش ورودی ، گزینه های دیگر می توانند Covariant->Contravariant و Contravariant->Covariant باشند. دو شاخص بر روی اجزای ماتریس بر این اساس افزایش یا کاهش خواهند یافت.
هنگام انتخاب هر چیزی غیر از None ، گزینه هایی برای استفاده از متریک برای تبدیل ردیف و تبدیل ستون در دسترس است. در اینجا، این معیارها را به عنوان فضایی یا مادی انتخاب کنید.