طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن 5

طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن

طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن در مورد چگونگی ایجاد هندسه از داده های منحنی وارداتی با استفاده از سر انسان به عنوان مثالی از شکل نامنظم بحث کردیم. امروز، بیایید کوه ماترهورن، یک کوه اروپایی، را به عنوان نمونه ای از شکل نامنظم مورد بحث قرار دهیم. این کوه از رشته کوه های آلپ که با سوئیس و ایتالیا هم مرز است دارای قله 4478 متری (یا 14692 فوت) است.
داده های ارتفاع، فرمت معمولی است که هنگام توصیف داده های جغرافیایی داریم. امروز، نحوه وارد کردن داده‌های ارتفاعی برای مدل‌سازی شکل نامنظم سطح ماترهورن را مورد بحث قرار خواهیم داد. به طور خلاصه، این روش شامل موارد زیر است:

وارد کردن داده های ارتفاع از یک فایل متنی، فایل تصویری یا فایل DEM به یک ویژگی تابع.

ایجاد یک سطح پارامتریک بر اساس تابع تعریف شده در مرحله قبل.
یکی کردن سطح با یک جامد برای به دست آوردن حوزه های محاسباتی.

حذف دامنه های ناخواسته (اختیاری).

اکنون، بیایید نگاهی به نحوه ایجاد یک هندسه جامد از Matterhorn بیندازیم.

آموزش کامسول ایجاد توابع درون یابی، تصویر و ارتفاع

طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن 3

 

 

ما هم از یک فایل متنی و هم از تصویر خاکستری ارتفاع کوه برای ایجاد هندسه مدلی شبیه Matterhorn استفاده خواهیم کرد. فایل متنی در تابع Interpolation وارد می‌شود، در حالی که تصویر در تابع Image وارد می‌شود. همچنین به طور خلاصه وارد کردن یک فایل DEM به تابع Elevation را پوشش خواهیم داد، اما اینطور نیست

در تابع Image، حداکثر و حداقل مقدار واقعی را در جهت x و y مشخص می کنیم، زیرا تصویر فقط حاوی اطلاعاتی در مورد تعداد پیکسل ها و رنگ هر پیکسل است. از آنجایی که ابعاد هندسه 2000 متر است، حداقل و حداکثر مقادیر x و y به ترتیب برابر 1000 متر و 1000 متر تعیین می شود. توجه داشته باشید که در صورت استفاده از توابع در تعاریف مواد یا فیزیک، امکان اضافه کردن واحدهای آرگومان ها و تابع نیز وجود دارد.

پنجره های تنظیمات تابع درون یابی (چپ) و تابع تصویر (راست). اندازه و موقعیت منطقه توسط فایل متنی استفاده شده در تابع Interpolation تعریف می شود، در حالی که اندازه واقعی منطقه باید برای تابع Image تنظیم شود.

 

طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن 4

 

آموزش comsol طراحی شکل نامنظم

 

می توانیم ارتفاعی را برای استفاده در خارج از این منطقه در قسمت Replace missing data with edit تعیین کنیم. در مثال زیر ارتفاع سطح 0 متر تعیین شده است.
ایجاد سطوح پارامتریک

از آنجایی که داده های زیربنایی اکنون در مدل موجود است، بیایید به سمت ایجاد شکل واقعی قله حرکت کنیم. برای این منظور از ویژگی Parametric Surface استفاده می کنیم.
ویژگی Parametric Surface پیدا شده است

تحت More Primitives in the Geometry روبان.

هنگامی که یک فایل DEM وارد می شود، این روش بسیار آسان است، زیرا می توانیم روی دکمه Create Surface کلیک کنیم. این یک ویژگی Parametric Surface را با مقادیر حداکثر و حداقل در جهت پارامترهای فایل DEM که قبلاً پر شده است تنظیم می کند.
از آنجایی که توابع کمی متفاوت هستند، عبارات استفاده شده نیز متفاوت خواهند بود. پیشنهاد می شود دو پارامتر (s1 و s2) از 0 به 1 بروند، بنابراین برای بدست آوردن ابعاد واقعی در هندسه نهایی، باید عبارات x-, y- و z- را مجددا پارامتر کنیم.

 

برای تابع Interpolation که با استفاده از ابعاد واقعی Matterhorn تعریف می‌شود، عبارات مانند موارد زیر خواهند بود. یکی از راه های بدست آوردن مقادیر حداکثر و حداقل در جهت x و y این است که ابتدا سطح پارامتری را بدون تغییر مقیاس عبارات بسازیم و سپس موقعیت x و y گوشه های سطح ایجاد شده را اندازه گیری کنیم. یک جایگزین این است که داده های مختصات را به یک ویرایشگر صفحه گسترده وارد کنید، جایی که امکان تنظیم مجدد مختصات به ترتیب افزایشی وجود دارد.
x: s1*(6.18e5-6.16e5) m
y: s2*(9.27e4-9.07e4) m
z: int1(s1*(6.18e5-6.16e5)+6.16e5, s2*(9.27e4-9.07e4)+9.07e4) m

عبارات تابع Image که در آن مقادیر x و y از 1000- متر به 1000 متر می رسد و مقادیر خروجی از 0 به 1 می رسد، در عوض به این صورت خواهد بود:

x: s1 * 2000 متر
y: s2 * 2000 متر
z: (4478-3000)*im1(s1*2000-1000,s2*2000-1000) m

 

طراحی شکل نامنظم با کامسول، مثال کوه ماترهورن 1

توجه داشته باشید که هنگام استفاده از یک تابع Image نیز باید مقادیر را در جهت z مقیاس بندی کنیم، زیرا از 0 به 1 نرمال می شود. در پنجره تنظیمات نشان داده شده در زیر، می توانید ببینید که موقعیت z به 3000 تغییر می کند تا به ترجمه سطح به موقعیت صحیح در فضا.

برای نمایش بهتر سطح، حداکثر تعداد گره ها به 300 افزایش می یابد (مقدار پیش فرض 20 است). این بدان معنی است که ناحیه مستطیلی حداکثر به 300 قطعه در هر دو جهت پارامتر تقسیم می شود و تکه هایی ایجاد می کند. هرچه تعداد گره‌های بیشتری مجاز باشد، انعطاف‌پذیری بیشتری برای تنظیم وصله‌ها به عبارت z داده شده داده می‌شود، در نتیجه شانس دستیابی به تحمل نسبی محکم‌تر را بهبود می‌بخشد.

واحدها و سیستم ها در کامسول (comsol)

الگوریتم با تقسیم کل منطقه به تعداد کمتری از وصله ها و سپس افزایش تعداد وصله هایی که خطا در آن زیاد است شروع می شود.

Rate this post

دسته‌بندی نشده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *