Печать решения или сетки поверхности для 3-D задачи
pdeplot3D( отображает решение в узловых местах в виде цветов на поверхности геометрии 3-D, указанной в model,'ColorMapData',results.NodalSolution)model.
pdeplot3D( строит график температуры в узловых местах для 3-D модели теплового анализа.model,'ColorMapData',results.Temperature)
pdeplot3D(___, отображает сетку поверхности, данные в узловых местоположениях или сетку и данные, в зависимости от Name,Value)Name,Value аргументы пары. Используйте любые аргументы из предыдущих синтаксисов.
h = pdeplot3D(___)
Постройте график решения PDE на поверхности геометрии. Сначала создайте модель PDE и импортируйте файл геометрии 3-D. Задайте граничные условия и коэффициенты. Выполните сетку геометрии и решите проблему.
model = createpde; importGeometry(model,'Block.stl'); applyBoundaryCondition(model,'dirichlet','Face',[1:4],'u',0); specifyCoefficients(model,'m',0,'d',0,'c',1,'a',0,'f',2); generateMesh(model); results = solvepde(model)
results =
StationaryResults with properties:
NodalSolution: [12691x1 double]
XGradients: [12691x1 double]
YGradients: [12691x1 double]
ZGradients: [12691x1 double]
Mesh: [1x1 FEMesh]
Доступ к решению в узловых местоположениях.
u = results.NodalSolution;
Постройте график решения u на поверхности геометрии.
pdeplot3D(model,'ColorMapData',u)
Решите 3-D стационарную тепловую проблему.
Создайте тепловую модель для этой проблемы.
thermalmodel = createpde('thermal');Импорт и печать геометрии блока.
importGeometry(thermalmodel,'Block.stl'); pdegplot(thermalmodel,'FaceLabel','on','FaceAlpha',0.5) axis equal
Назначение свойств материала.
thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',80);Применить постоянную температуру 100 ° C к левой стороне блока (грань 1) и постоянную температуру 300 ° C к правой стороне блока (грань 3). Все остальные грани по умолчанию изолированы.
thermalBC(thermalmodel,'Face',1,'Temperature',100); thermalBC(thermalmodel,'Face',3,'Temperature',300);
Выполните сетку геометрии и решите проблему.
generateMesh(thermalmodel); thermalresults = solve(thermalmodel)
thermalresults =
SteadyStateThermalResults with properties:
Temperature: [12691x1 double]
XGradients: [12691x1 double]
YGradients: [12691x1 double]
ZGradients: [12691x1 double]
Mesh: [1x1 FEMesh]
Решатель находит температуры и градиенты температуры в узловых местах. Для доступа к этим значениям используйте thermalresults.Temperature, thermalresults.XGradientsи так далее. Например, постройте график температур в узловых местах.
pdeplot3D(thermalmodel,'ColorMapData',thermalresults.Temperature)
Для 3-D стационарной тепловой модели оцените тепловой поток в узловых точках и в точках, указанных x, y, и z координаты.
Создание тепловой модели для стационарного анализа.
thermalmodel = createpde('thermal');Создайте следующую геометрию 3-D и включите ее в модель.
importGeometry(thermalmodel,'Block.stl'); pdegplot(thermalmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5) title('Copper block, cm') axis equal
Предполагая, что это медный блок, теплопроводность блока составляет приблизительно ).
thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',4);Применить постоянную температуру 373 К к левой стороне блока (грань 1) и постоянную температуру 573 К к правой стороне блока (грань 3).
thermalBC(thermalmodel,'Face',1,'Temperature',373); thermalBC(thermalmodel,'Face',3,'Temperature',573);
Примените граничное условие теплового потока к нижней части блока.
thermalBC(thermalmodel,'Face',4,'HeatFlux',-20);
Выполните сетку геометрии и решите проблему.
generateMesh(thermalmodel); thermalresults = solve(thermalmodel)
thermalresults =
SteadyStateThermalResults with properties:
Temperature: [12691x1 double]
XGradients: [12691x1 double]
YGradients: [12691x1 double]
ZGradients: [12691x1 double]
Mesh: [1x1 FEMesh]
Оцените тепловой поток в узловых местах.
[qx,qy,qz] = evaluateHeatFlux(thermalresults);
figure
pdeplot3D(thermalmodel,'FlowData',[qx qy qz])
Создать сетку, заданную x, y, и z координаты и оценка теплового потока к сетке.
[X,Y,Z] = meshgrid(1:26:100,1:6:20,1:11:50); [qx,qy,qz] = evaluateHeatFlux(thermalresults,X,Y,Z);
Изменить форму qx, qy, и qz векторы и постройте график результирующего теплового потока.
qx = reshape(qx,size(X)); qy = reshape(qy,size(Y)); qz = reshape(qz,size(Z)); figure quiver3(X,Y,Z,qx,qy,qz)
Кроме того, сетку можно задать с помощью матрицы точек запроса.
querypoints = [X(:) Y(:) Z(:)]'; [qx,qy,qz] = evaluateHeatFlux(thermalresults,querypoints); qx = reshape(qx,size(X)); qy = reshape(qy,size(Y)); qz = reshape(qz,size(Z)); figure quiver3(X,Y,Z,qx,qy,qz)
Создайте модель структурного анализа для 3-D задачи.
structuralmodel = createpde('structural','static-solid');
Импортируйте геометрию и выводите ее на печать.
importGeometry(structuralmodel,'SquareBeam.STL'); pdegplot(structuralmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5)
Укажите модуль Юнга и коэффициент Пуассона.
structuralProperties(structuralmodel,'PoissonsRatio',0.3, ... 'YoungsModulus',210E3);
Укажите, что грань 6 является фиксированной границей.
structuralBC(structuralmodel,'Face',6,'Constraint','fixed');
Задайте тягу поверхности для грани 5.
structuralBoundaryLoad(structuralmodel,'Face',5,'SurfaceTraction',[0;0;-2]);
Создайте сетку и решите проблему.
generateMesh(structuralmodel); structuralresults = solve(structuralmodel);
Постройте график деформированной формы с помощью напряжения Мизеса с использованием масштабного коэффициента по умолчанию. По умолчанию pdeplot3D внутри определяет масштабный коэффициент на основе размеров геометрии и величины деформации.
figure pdeplot3D(structuralmodel,'ColorMapData',structuralresults.VonMisesStress, ... 'Deformation',structuralresults.Displacement)
Постройте график тех же результатов с масштабным коэффициентом 500.
figure pdeplot3D(structuralmodel,'ColorMapData',structuralresults.VonMisesStress, ... 'Deformation',structuralresults.Displacement, ... 'DeformationScaleFactor',500)
Постройте график тех же результатов без масштабирования.
figure
pdeplot3D(structuralmodel,'ColorMapData',structuralresults.VonMisesStress)
Оцените напряжение фон Мизеса в пучке при гармоническом возбуждении.
Создайте переходную динамическую модель для 3-D проблемы.
structuralmodel = createpde('structural','transient-solid');
Создайте геометрию и включите ее в модель. Постройте график геометрии.
gm = multicuboid(0.06,0.005,0.01); structuralmodel.Geometry = gm; pdegplot(structuralmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5) view(50,20)
Задайте модуль Юнга, коэффициент Пуассона и массовую плотность материала.
structuralProperties(structuralmodel,'YoungsModulus',210E9, ... 'PoissonsRatio',0.3, ... 'MassDensity',7800);
Закрепите один конец балки.
structuralBC(structuralmodel,'Face',5,'Constraint','fixed');
Выполните синусоидальное перемещение в направлении y на конце, противоположном фиксированному концу балки.
structuralBC(structuralmodel,'Face',3,'YDisplacement',1E-4,'Frequency',50);
Создайте сетку.
generateMesh(structuralmodel,'Hmax',0.01);Задайте нулевое начальное смещение и скорость.
structuralIC(structuralmodel,'Displacement',[0;0;0],'Velocity',[0;0;0]);
Решите модель.
tlist = 0:0.002:0.2; structuralresults = solve(structuralmodel,tlist);
Оцените напряжение по Мизесу в балке.
vmStress = evaluateVonMisesStress(structuralresults);
Постройте график напряжения фон Мизеса для последнего шага времени.
figure pdeplot3D(structuralmodel,'ColorMapData',vmStress(:,end)) title('von Mises Stress in the Beam for the Last Time-Step')
Создайте модель PDE, включите геометрию и создайте сетку.
model = createpde; importGeometry(model,'Tetrahedron.stl'); mesh = generateMesh(model,'Hmax',20,'GeometricOrder','linear');
Постройте график сетки поверхности.
pdeplot3D(model)
Также можно распечатать сетку с помощью mesh в качестве входного аргумента.
pdeplot3D(mesh)
Другой подход заключается в использовании узлов и элементов сетки в качестве входных аргументов для pdeplot3D.
pdeplot3D(mesh.Nodes,mesh.Elements)
Отображение меток узлов на поверхности простой сетки.
pdeplot3D(model,'NodeLabels','on') view(101,12)
Отображение меток элементов.
pdeplot3D(model,'ElementLabels','on') view(101,12)
model - Объект моделиPDEModel объект | ThermalModel объект | StructuralModel объект | ElectromagneticModel объектОбъект модели, указанный как PDEModel объект, ThermalModel объект, StructuralModel объект, или ElectromagneticModel объект.
Пример: model = createpde(3)
Пример: thermalmodel = createpde('thermal','steadystate')
Пример: structuralmodel = createpde('structural','static-solid')
Пример: emagmodel = createpde('electromagnetic','electrostatic')
mesh - Объект-сетьMesh свойство PDEModel object | вывод generateMeshОбъект-сеть, указанный как Mesh свойство PDEModel объект или как вывод generateMesh.
Пример: model.Mesh
nodes - Узловые координатыУзловые координаты, заданные как матрица 3-by-NumNodes. NumNodes - количество узлов.
elements - Матрица связности элементов в терминах идентификаторов узловМатрица связности элементов в терминах идентификаторов узлов, заданная как матрица 4-by-NumElements или 10-by-NumElements. Линейные сети содержат только угловые узлы. Для линейных сетей матрица связности имеет четыре узла на 3-D элемент. Квадратичные сетки содержат угловые узлы и узлы в середине каждого ребра элемента. Для квадратичных сеток матрица связности имеет 10 узлов на 3-D элемент.
Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.
pdeplot3D(model,'NodeLabels','on')