Exponenta Banner
exponenta event banner

interpolateElectricField

Интерполируйте электрическое поле в электростатическом результате в произвольных пространственных местоположениях

свернуть все на странице

    Синтаксис

    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,xq,yq)
    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,xq,yq,zq)
    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,querypoints)

    Описание

    пример

    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,xq,yq) возвращает интерполированные значения электрического поля в 2D точках, заданных в xq и yq.

    пример

    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,xq,yq,zq) использует 3-D точки, заданные в xqyq , и zq.

    пример

    Eintrp = interpolateElectricField(electrostaticresults,querypoints) возвращает интерполированные значения электрического поля в точках, заданных в querypoints.

    Примеры

    свернуть все

    Скрипт Open Live Script

    Создайте электромагнитную модель для электростатического анализа.

    emagmodel = createpde('electromagnetic','electrostatic');

    Создайте квадратную геометрию и включайте ее в модель. Постройте геометрию с метками ребра.

    R1 = [3,4,-1,1,1,-1,1,1,-1,-1]';
g = decsg(R1,'R1',('R1')');
geometryFromEdges(emagmodel,g);
pdegplot(emagmodel,'EdgeLabels','on')
xlim([-1.5 1.5])
axis equal

    Figure contains an axes object. The axes object contains 5 objects of type line, text.

    Задайте вакуумную проницаемость в системе СИ модулей.

    emagmodel.VacuumPermittivity = 8.8541878128E-12;

    Задайте относительную проницаемость материала.

    electromagneticProperties(emagmodel,'RelativePermittivity',1);

    Примените граничные условия напряжения на ребра квадрата.

    electromagneticBC(emagmodel,'Voltage',0,'Edge',[1 3]);
electromagneticBC(emagmodel,'Voltage',1000,'Edge',[2 4]);

    Задайте плотность заряда для целой геометрии.

    electromagneticSource(emagmodel,'ChargeDensity',5E-9);

    Сгенерируйте mesh.

    generateMesh(emagmodel);

    Решите модель и постройте электрическое поле.

    R = solve(emagmodel);
pdeplot(emagmodel,'FlowData',[R.ElectricField.Ex ...
                              R.ElectricField.Ey])
axis equal

    Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

    Интерполируйте получившееся электрическое поле к сетке, покрывающей центральный фрагмент геометрии для x и y от -0.5 к 0.5.

    v = linspace(-0.5,0.5,51);
[X,Y] = meshgrid(v);

Eintrp = interpolateElectricField(R,X,Y)
    Eintrp = 
  FEStruct with properties:

    Ex: [2601x1 double]
    Ey: [2601x1 double]

    Измените Eintrp.Ex и Eintrp.Ey и постройте получившееся электрическое поле.

    EintrpX = reshape(Eintrp.Ex,size(X));
EintrpY = reshape(Eintrp.Ey,size(Y));

figure
quiver(X,Y,EintrpX,EintrpY,'Color','red')

    Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

    В качестве альтернативы можно задать сетку при помощи матрицы точек запроса.

    querypoints = [X(:),Y(:)]';
Eintrp = interpolateElectricField(R,querypoints);
    Скрипт Open Live Script

    Создайте электромагнитную модель для электростатического анализа.

    emagmodel = createpde('electromagnetic','electrostatic');

    Импортируйте и постройте геометрию, представляющую пластину отверстием.

    importGeometry(emagmodel,'PlateHoleSolid.stl');
pdegplot(emagmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.3)

    Figure contains an axes object. The axes object contains 3 objects of type quiver, patch, line.

    Задайте вакуумную проницаемость в системе СИ модулей.

    emagmodel.VacuumPermittivity = 8.8541878128E-12;

    Задайте относительную проницаемость материала.

    electromagneticProperties(emagmodel,'RelativePermittivity',1);

    Задайте плотность заряда для целой геометрии.

    electromagneticSource(emagmodel,'ChargeDensity',5E-9);

    Примените граничные условия напряжения на поверхности стороны и поверхность, ограничивающую отверстие.

    electromagneticBC(emagmodel,'Voltage',0,'Face',3:6);
electromagneticBC(emagmodel,'Voltage',1000,'Face',7);

    Сгенерируйте mesh.

    generateMesh(emagmodel);

    Решите модель.

    R = solve(emagmodel)
    R = 
  ElectrostaticResults with properties:

      ElectricPotential: [4359x1 double]
          ElectricField: [1x1 FEStruct]
    ElectricFluxDensity: [1x1 FEStruct]
                   Mesh: [1x1 FEMesh]

    Постройте электрическое поле.

    pdeplot3D(emagmodel,'FlowData',[R.ElectricField.Ex ...
                                R.ElectricField.Ey ...
                                R.ElectricField.Ez])

    Интерполируйте получившееся электрическое поле к сетке, покрывающей центральный фрагмент геометрии для xY, и z.

    x = linspace(3,7,7);
y = linspace(0,1,7);
z = linspace(8,12,7);
[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z);

Eintrp = interpolateElectricField(R,X,Y,Z)
    Eintrp = 
  FEStruct with properties:

    Ex: [343x1 double]
    Ey: [343x1 double]
    Ez: [343x1 double]

    Измените Eintrp.Ex, Eintrp.Ey, и Eintrp.Ez.

    EintrpX = reshape(Eintrp.Ex,size(X));
EintrpY = reshape(Eintrp.Ey,size(Y));
EintrpZ = reshape(Eintrp.Ez,size(Z));

    Постройте получившееся электрическое поле.

    figure
quiver3(X,Y,Z,EintrpX,EintrpY,EintrpZ,'Color','red')
view([10 10])

    Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type quiver.

    Входные параметры

    свернуть все

    Решение электростатической проблемы в виде ElectrostaticResults объект. Создайте electrostaticresults использование solve функция.

    Пример: electrostaticresults = solve(emagmodel)

    x- точки запроса в виде действительного массива. interpolateElectricField оценивает электрическое поле в 2D точках координаты [xq(i) yq(i)] или в 3-D координате указывает [xq(i) yq(i) zq(i)] для каждого i. Из-за этого, xqyq , и (если есть) zq должен иметь то же количество записей.

    interpolateElectricField преобразует точки запроса в вектор-столбцы xq(:)yq , и (если есть) zq(:). Это возвращает значения электрического поля как вектор-столбец, одного размера. Чтобы гарантировать, что размерности возвращенного решения сопоставимы с размерностями точек исходного запроса, использовать reshape. Например, используйте EintrpX = reshape(Eintrp.Ex,size(xq)).

    Пример: xq = [0.5 0.5 0.75 0.75]

    Типы данных: double

    y- точки запроса в виде действительного массива. interpolateElectricField оценивает электрическое поле в 2D точках координаты [xq(i) yq(i)] или в 3-D координате указывает [xq(i),yq(i),zq(i)] для каждого i. Из-за этого, xqyq , и (если есть) zq должен иметь то же количество записей.

    interpolateElectricField преобразует точки запроса в вектор-столбцы xq(:)yq , и (если есть) zq(:). Это возвращает значения электрического поля как вектор-столбец, одного размера. Чтобы гарантировать, что размерности возвращенного решения сопоставимы с размерностями точек исходного запроса, использовать reshape. Например, используйте EintrpY = reshape(Eintrp.Ey,size(yq)).

    Пример: yq = [1 2 0 0.5]

    Типы данных: double

    z- точки запроса в виде действительного массива. interpolateElectricField оценивает электрическое поле в 3-D точках координаты [xq(i) yq(i) zq(i)]. Поэтому xqyq , и zq должен иметь то же количество записей.

    interpolateElectricField преобразует точки запроса в вектор-столбцы xq(:)yq , и zq(:). Это возвращает значения электрического поля как вектор-столбец, одного размера. Чтобы гарантировать, что размерности возвращенного решения сопоставимы с размерностями точек исходного запроса, использовать reshape. Например, используйте EintrpZ = reshape(Eintrp.Ez,size(zq)).

    Пример: zq = [1 1 0 1.5]

    Типы данных: double

    Точки запроса в виде действительной матрицы или с двумя строками для 2D геометрии или с тремя строками для 3-D геометрии. interpolateElectricField оценивает электрическое поле в точках координаты querypoints(:,i) для каждого i, так каждый столбец querypoints содержит точно одну 2D или 3-D точку запроса.

    Пример: Для 2D геометрии, querypoints = [0.5 0.5 0.75 0.75; 1 2 0 0.5]

    Типы данных: double

    Выходные аргументы

    свернуть все

    Электрическое поле в точках запроса, возвращенных как FEStruct объект со свойствами, представляющими пространственные компоненты электрического поля в точках запроса. Для точек запроса, которые находятся вне геометрии, Eintrp.Ex(i), Eintrp.Ey(i), и Eintrp.Ez(i) NaN. Свойства FEStruct объект только для чтения.

    Смотрите также

    | | | |

    Введенный в R2021a

    Документация Partial Differential Equation Toolbox

    Поддержка