尺寸函数sizing-function
尺度函数和小波函数
尺度函数和小波函数尺度函数(Scale Function)是一种用于描述信号随时间或空间变化的函数,它在尺度变化时可以改变形状。
尺度函数通常是一个带有参数的函数,参数称为尺度,用于控制函数的变化速度。
在数字信号处理中,尺度函数通常通过离散化的方法来实现。
小波函数(Wavelet Function)是一种特殊的尺度函数,它具有平移不变性和局部化性质。
平移不变性意味着可以通过平移小波函数来表示信号的不同部分;局部化性质意味着小波函数只在一定区域内有非零值,其他地方为零。
这样的特性使得小波函数在信号分析中具有很好的适应性。
尺度函数和小波函数之间存在着一种紧密的关系。
事实上,小波函数可以看作是尺度函数的不同尺度(scale)进行平移和缩放后的结果。
通过不同的尺度和平移操作,可以构建不同的小波函数,以适应不同尺度上的信号变化。
小波分析是一种利用小波函数对信号进行频域分析的方法。
小波变换(Wavelet Transform)可以将信号分解成不同尺度和频率的小波系数,从而实现对信号的多尺度分析。
小波变换在信号压缩、图像处理、语音识别等领域具有广泛的应用。
在小波变换中,小波函数在尺度和平移方向上进行变化,从而实现对信号的频域和时域信息的分析。
通过改变小波函数的尺度和平移,可以获得信号在不同尺度上的频率特性。
尺度函数和小波函数的选择对小波变换的性能有重要影响,不同的小波函数适用于不同类型的信号。
常见的小波函数有Haar小波、Daubechies小波、Symlet小波、Morlet小波等。
它们具有不同的尺度和频率特性,可以根据需要选择合适的小波函数进行信号分析。
总结起来,尺度函数描述信号随时间或空间变化的特性,而小波函数则用于对信号的频率进行分析。
尺度函数和小波函数是数字信号处理中重要的工具,它们在信号压缩、滤波、去噪、边缘检测等领域都有广泛的应用。
通过合理选择尺度函数和小波函数,可以实现对信号的高效分析和处理。
使用Fluent Meshing快速生成复杂模型网格
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体网格
• 支持多种体网格类型
• 四面体,六面体核心,多面体,边界层, 薄层网格,切割体网格
• 直接生成多面体网格
燃烧室模型
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自动化网格脚本
• 脚本运行
• 包面和边界层生成需要4个scheme文件和1个bin文件 1. AdvWrapNPrisms_Rxx_UserInputs.scm 2. AdvWrapNPrisms_Rxx_v814_AdvSettings.scm 3. AdvWrapNPrisms_Rxx_v814_Run.scm 4. AdvWrapNPrisms_Rxx_v814_Main_Load.scm 5. AdvWrapNPrisms_Rxx_v814_Main.bin
• 选中表面上某face 单元
• 点击Create patch
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包面-漏洞检测
• 定义漏洞检测的尺寸范围 • 多个目标点同时检测漏洞 • 追踪泄漏的路径 • Pan Region可以查看包面后形成的不同
区域
• 每一个 “封闭的” 包面区域有一个对应的颜色
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包面-封补漏洞
• 自动封补漏洞
• 显示泄漏路径上的所有漏洞 • 显示漏洞周围的几何模型
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尺寸函数
• BOI尺寸函数
• BOI是用来限制体域内边界网格尺寸的 • 如下面例子,面网格采用BOI限制车尾部增长
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尺寸函数
• 在默认情况下,通过被计算的尺寸函数驱动一致性网格重构 • 指定尺寸函数控制和计算尺寸函数 • 通过探针或标量图查看尺寸分布
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网格重构
• 重构可以改进质量,并在三角面导入、包面或者拓扑后缩减面网格 数量
TetGen用户手册中文版
一款优良的四面体格网生成和 3D Delaunay 三角剖分器
版本 1.5 用户手册 2012 年 11 月 5 日
Hang Si si@wias-berlin.de http://www.tetgen.osg c 2002 – 2012
周顺 陈强译 E_mail:shunzhou@ 2014 年 1 月
3 使用 TetGen.................................................................................................18
3.1 命令行语法..............................................................................................................18 3.2 命令行开关...............................................................................................................18 3.2.1 四面体格网化一个点集(-w, -v)...................................................................19 3.2.2 分段线性复合体(PLC)四面体格网化(-p, -Y).............................................21 3.2.3 生成优良格网 (-q).......................................................................................23 3.2.4 分配范围属性(-A)........................................................................................24 3.2.5 体积约束(-a).................................................................................................25 3.2.6 应用格网尺寸函数(-m)................................................................................25 3.2.7 重建四面体格网(-r) .....................................................................................25 3.2.8 插入附加点列表(-i)......................................................................................26 3.2.9 格网优化(-O)................................................................................................26 3.2.10 设置容差(-T) ..............................................................................................26 3.2.11 格网统计(-V)..............................................................................................27 3.2.12 其他选项.....................................................................................................27
小波变换与尺度函数
小波分析里,很容易混淆的一个概念就是小波函数(wavelet function)和尺度函数(scaling function)的关系。
本文将不涉及小波分析的由来及发展历史,也不谈小波分析应用,本文主要目标仅是试着解释清楚小波函数和尺度函数两者的关系,同时也解释一些小波分析中的其他必要相关概念。
当然,要更好理解小波分析,一些傅里叶变换的知识是必要的。
我们知道,傅里叶变换分三种不同但又紧密相连的形式:1,积分傅里叶变换,时域频域都连续;2,傅里叶级数展开,时域连续,频域离散;3,离散傅里叶变换,时域频域都离散。
同样,在小波分析中,也有三种类似的形式。
积分(连续)小波变换(CWT),小波级数展开,以及离散小波变换(DWT)。
先看看连续小波变换,连续小波正变换为[1]:(1)逆变换为:(2)其中*号表示复共轭,为小波基函数(basis function)。
不同小波基函数,都是由同一个基本小波(basic wavelet)ψ(t),经缩放和平移生成,即:(3)傅里叶变换把一个信号f(t)分解为一系列不同频率正弦型信号的叠加,而傅里叶变换系数就代表不同正弦型信号的幅值。
其中,所有正弦型基函数都由傅里叶基函数生成。
类似于傅里叶基函数,所有小波基函数也由同一个基本小波生成[2]。
不同的是,傅里叶基函数是固定的正弦型信号,而基本小波并未指定,需要根据实际的信号形式,在满足基本小波约束条件下进行设计。
可以看到,连续小波变换采用积分形式,而实际应用中,我们计算的都是采样后的信号,也需要通过离散形式来处理和表达,所以更加有用的是时域频域都离散的DWT,离散小波变换。
但是离散小波变换的计算将引入三个问题:1,数据冗余。
观察式(1),可以看到,小波变换将一个一维信号变换为二维小波系数。
同样,若信号是二维,变换后将得到三维小波系数。
这反映了小波变换的优点,变换不仅具有傅里叶变换的频域分辨率,同时具有了时域或空域分辨率。
但是一维信号用二维系数来表达,这就意味着必然有很大的冗余性。
size function
Size function一、分类:1、Fixed size function——通常用于控制最大网格元素边长;2、curvature size function——用于控制正向与邻近网格元素的角度,高曲率的曲面适用;3、proximity size function——用于控制两几何物件之间的面网格数,模型中有极小gap时适用;4、boundary layer(边界层)&size function——边界层可通过参数控制source(vertice或edge或face)邻近区域的网格形状,实现不同流动状态的区分;size function则为全局控制网格尺寸的缓速增长,不能生成上述的局部指定形式网格两者的应用区别:(a)Sizing functions can be used to smoothly control the growth in mesh size overany particular region of the geometry or the entire geometry, starting from a“source” or origin.Sizing functions are used to smoothly transition from fine mesh needed to resolve flow physics to coarser mesh, resolve curvature and thin gaps.(b)Boundary layers are used to grow a small number of layers of cells of desiredheight from particular boundaries of 2-D/3-D geometry and are used tocapture near wall phenomena such as turbulence.二、步骤及注意事项步骤:1、建立size function:选择type(fixed/curv/prox)选择entities(source和attchment,即源面/线/点,附加的体)选定Parameters(start size、growth rate、size limit等)Label定义size function名称;2、修改size function:紧邻creat按钮,即为edit按钮,可对已生成的function中的参数进行修改;3、再右侧按钮为初始化,(暂未发现不选中initialize的影响,算例中仅第一次生成function时进行该项初始化,有待补充。
ANSYSWorkbenchMesh网格划分(自己总结)
ANSYSWorkbenchMesh⽹格划分(⾃⼰总结)Workbench Mesh⽹格划分分析步骤⽹格划分⼯具平台就是为ANSYS软件的不同物理场和求解器提供相应的⽹格⽂件,Workbench中集成了很多⽹格划分软件/应⽤程序,有ICEM CFD,TGrid,CFX,GAMBIT,ANSYS Prep/Post等。
⽹格⽂件有两类:①有限元分析(FEM)的结构⽹格:结构动⼒学分析,电磁场仿真,显⽰动⼒学分析(AUTODYN,ANSYS LS DYNA);②计算流体⼒学(CFD 分析)分析的⽹格:⽤于ANSYS CFX,ANSYS FLUENT,Polyflow;这两类⽹格的具体要求如下:(1)结构⽹格:①细化⽹格来捕捉关⼼部位的梯度,例如温度、应变能、应⼒能、位移等;②⼤部分可划分为四⾯体⽹格,但六⾯体单元仍然是⾸选;③有些显⽰有限元求解器需要六⾯体⽹格;④结构⽹格的四⾯体单元通常是⼆阶的(单元边上包含中节点);(2)CFD⽹格:①细化⽹格来捕捉关⼼的梯度,例如速度、压⼒、温度等;②由于是流体分析,⽹格的质量和平滑度对结果的精确度⾄关重要,这导致较⼤的⽹格数量,经常数百万的单元;③⼤部分可划分为四⾯体⽹格,但六⾯体单元仍然是⾸选,流体分析中,同样的求解精度,六⾯体节点数少于四⾯体⽹格的⼀半。
④CFD⽹格的四⾯体单元通常是⼀阶的(单元边上不包含中节点)⼀般⽽⾔,针对不同分析类型有不同的⽹格划分要求:①结构分析:使⽤⾼阶单元划分较为粗糙的⽹格;②CFD:好的,平滑过渡的⽹格,边界层转化(不同CFD 求解器也有不同的要求);③显⽰动⼒学分析:需要均匀尺⼨的⽹格;注:上⾯的⼏项分别对应Advanced中的Element Midside Nodes,以及Sizeing中的Relevance Center,Smoothing,Transition。
⽹格划分的⽬的是对CFD (流体) 和FEM (结构) 模型实现离散化,把求解域分解成可得到精确解的适当数量的单元。
ANSYS-Workbench-网格划分PPT课件
• ASF选项如下图所示:
2021
确定全局网格的设置
• 对于Relevance和Relevance Center选项: a. Relevance:网格相关度,数值从-100至+100,代表网格的由疏到密。 b. Relevance Center:代表网格Coarse(稀疏)、Medium(中等)、Fine(细
置等。 c. 主要适用于比较好即较“干净”的几何体 d. 同一几何体上可以有不同的网格类型,如扫掠法产生的网格
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四面体网格
2. 基于ICEM CFD Tetra法的四面体网格有以下特点: a. 划分网格时依次从几何的体、面、边顺序划分网格 b. 主要适用于比较“烂”即比较“脏”的几何体 c. 几何体上的面积边界等的影响往往可能被忽略,即粗糙的网格可能
• 设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格参数的设置工作量, 对于结构场,其详细栏见上个PPT的mechanical,下面以结构分析为 例对其展开描述。Mechanical中的尺寸函数(sizing)下参数项是高 级尺寸函数(advanced sizing function,简称ASF),这主要是控制 曲线、面在曲率较大的地方的网格。具体选项有:
忽略几何体表面细节
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扫掠型网格
• 这种网格划分方法主要是产生六面体网格或者棱柱形网格。但要注意 被划分体必须是可扫掠(规则几何体)的,且有单一的原面和单一的 目标面。
扫掠型 2021
自动划分法
• 自动划分法(automatic method)
自动划分实际就是在四面体与扫掠型划分之间自动切换,这取决于被划
分的几何体能否被扫掠。具体的说当几何体不规则(即不能被扫掠)
matlab工具箱中关于数学形态学运算的函数
matlab工具箱中关于数学形态学运算的函数Matlab中的Image Processing Toolbox提供了丰富的数学形态学函数,用于处理图像和二值图像。
以下是一些常用的数学形态学函数:1.膨胀:-函数:`imdilate`-作用:对二值图像中的白色区域进行膨胀操作,增加区域的大小。
2.腐蚀:-函数:`imerode`-作用:对二值图像中的白色区域进行腐蚀操作,减小区域的大小。
3.开运算:-函数:`imopen`-作用:先腐蚀后膨胀,用于去除小对象并平滑物体边缘。
4.闭运算:-函数:`imclose`-作用:先膨胀后腐蚀,用于填充小孔并平滑物体边缘。
5.击中击不中变换:-函数:`bwhitmiss`-作用:应用击中和击不中的结构元素来寻找特定的图像模式。
6.骨架提取:-函数:`bwmorph`中的`skel`-作用:提取二值图像中的骨架。
7.断裂点连接:-函数:`bwmorph`中的`breakpoints`-作用:连接断裂的骨架。
8.区域填充:-函数:`imfill`-作用:填充图像中的孔洞,将连通区域标记为白色。
9.区域标记:-函数:`bwlabel`、`bwconncomp`-作用:标记二值图像中的连通区域,分配不同的标签。
10.区域属性分析:-函数:`regionprops`-作用:计算和分析图像中的区域属性,如面积、周长、中心位置等。
这些函数在图像处理中起着重要作用,帮助用户进行形态学操作,提取图像特征,进行对象分析等。
你可以通过Matlab的帮助文档详细了解每个函数的使用方法和参数。
matlab函数fitgeotrans实现原理
matlab函数fitgeotrans实现原理
函数fitgeotrans在MATLAB中的实现原理是基于图像几何变换的拟合。
该函数主要用于将movingPoints(图像上想要移动的点)通过某种变换变化到fixedPoints(目标点)。
具体来说,fitgeotrans函数采用了一种基于最小二乘法的拟合方法,通过迭代来寻找最佳的变换矩阵。
该函数接受两个参数,movingPoints和fixedPoints,分别表示图像上想要移动的点和目标点。
它还接受一个可选参数transformationType,用于指定要进行的变换类型。
在运行过程中,fitgeotrans函数首先将movingPoints和fixedPoints进行规格化,以消除尺寸和旋转的影响。
然后,它使用迭代的方式来估计变换矩阵。
每次迭代中,它都会根据当前的变换矩阵将movingPoints变换到fixedPoints的位置,并计算变换后的点与fixedPoints之间的误差。
通过不断调整变换矩阵,直到达到收敛条件为止。
最后,fitgeotrans函数会输出一个变换矩阵,该矩阵描述了将movingPoints变换到fixedPoints所需要的几何变换。
用户可以使用该矩阵来对图像进行相应的变换。
需要注意的是,fitgeotrans函数只描述了将movingPoints变换到fixedPoints所需要的几何变换,而没有考虑其他因素,如噪声、遮挡等。
因此,在使用该函数时,需要仔细考虑输入数据的准确性和适用性。
cg 标准函数库手册
cg 标准函数库手册
CG标准函数库是一套用于计算机图形学(CG)的函数库,它提供了一系列的功能和工具,以帮助开发人员更轻松地创建高质量的图形和图像。
CG标准函数库包含许多函数,每个函数都有特定的用途和功能。
以下是一些常用的CG标准函数库中的函数:
1. normalize函数:该函数用于对向量进行归一化处理,将其转换为单位向量。
2. reflect函数:该函数用于计算反射光方向向量,即光线与表面法线向量相交时所形成的方向向量。
3. refract函数:该函数用于计算折射光方向向量,即光线穿过不同介质时所形成的方向向量。
4. texture函数:该函数用于纹理映射,将纹理图像映射到几何形状上,以实现更逼真的纹理效果。
5. noise函数:该函数用于生成随机噪声,可以用于模拟自然现象或创建特殊效果。
6. cross函数:该函数用于计算两个向量的叉积,即一个向量在另一个向量上的旋转角度。
7. dot函数:该函数用于计算两个向量的点积,即两个向量的长度和角度的乘积。
8. length函数:该函数用于计算向量的长度或大小。
9. transform函数:该函数用于对向量或矩阵进行变换操作,如平移、旋转和缩放等。
10. light函数:该函数用于计算光照效果,以模拟光线与物体表面的交互方式。
这些只是CG标准函数库中的一部分,还有更多的函数可用于各种不同的图形处理和计算任务。
要了解每个函数的详细信息和使用方法,建议查阅CG 标准函数库的手册或相关文档。
matlab imregionalmax原理
Matlab imregionalmax()函数是图像处理工具箱中的一个重要函数,用于在图像中找到局部最大值点。
本篇文章将详细介绍imregionalmax函数的原理和使用方法。
1. imregionalmax函数的原理imregionalmax函数用于在输入的图像中找到局部最大值点。
其原理主要涉及到以下几个步骤:- 对图像进行局部极大值筛选imregionalmax函数首先对输入的图像进行局部极大值的筛选。
这意味着它会检查每一个像素周围的邻域,找到一个像素值最大的点作为局部极大值点。
- 局部极大值点的连接性分析接下来,imregionalmax函数会对已经找到的局部极大值点进行连接性分析。
这个步骤是为了排除一些非真实的局部最大值点,比如一些由噪音或干扰引起的局部极大值点。
- 输出局部最大值点imregionalmax函数会输出被筛选出的真实的局部最大值点的位置信息,以便后续的处理和分析。
2. imregionalmax函数的调用方法imregionalmax函数的调用方法十分简单,其基本语法如下:```matlabB = imregionalmax(A)```其中A为输入的图像,B为输出的逻辑图像,表示图像A中的局部最大值点的位置。
imregionalmax函数还支持一些参数的设置,比如通过设定邻域大小和连接性等参数,可以对局部最大值点的查找进行一定的控制。
3. imregionalmax函数的应用场景imregionalmax函数在图像处理领域有着广泛的应用,比如在目标检测、边缘提取、特征点提取等方面都有着重要的作用。
其主要应用场景包括:- 物体检测在目标检测中,imregionalmax函数可以用来对目标物体的局部最大值点进行提取,从而实现对目标物体的定位和识别。
- 边缘检测对于边缘检测而言,imregionalmax函数可以用来对图像中的边缘进行提取,从而实现对图像的分割和特征提取。
- 特征点提取在图像特征点提取方面,imregionalmax函数可以用来对图像中的关键点进行提取,从而实现对图像的特征描述和匹配。
matlab尺度变换 -回复
matlab尺度变换-回复中括号内的主题是"matlab尺度变换",下面将逐步回答。
Matlab是一款功能强大的数学软件,广泛应用于科学计算和工程分析中。
尺度变换是Matlab中重要的图像处理技术之一,可以用于图像的缩放、旋转、平移和仿射变换等。
本文将介绍Matlab中尺度变换的基本原理和应用方法。
一、尺度变换基本原理尺度变换是对图像进行缩放、旋转、平移或扭曲的一种变换方式。
Matlab中提供了多种函数来实现尺度变换,其中最常用的是imresize()函数。
接下来我们将介绍如何使用imresize()函数进行图像的缩放。
二、图像缩放图像缩放是一种常见的尺度变换操作,可以通过imresize()函数实现。
具体的代码如下:img = imread('image.jpg'); 读取图像scale_factor = 0.5; 缩放比例为0.5resized_img = imresize(img, scale_factor); 缩放图像imshow(resized_img); 显示缩放后的图像上述代码中,首先通过imread()函数读取待处理的图像,然后设置缩放比例为0.5。
接下来调用imresize()函数对图像进行缩放,最后使用imshow()函数显示缩放后的图像。
运行代码后,可以看到图像被缩小了一半。
三、图像旋转图像旋转是另一种常见的尺度变换操作,可以通过imrotate()函数实现。
具体的代码如下:img = imread('image.jpg'); 读取图像angle = 30; 旋转角度为30度rotated_img = imrotate(img, angle); 旋转图像imshow(rotated_img); 显示旋转后的图像上述代码中,首先通过imread()函数读取待处理的图像,然后设置旋转角度为30度。
接下来调用imrotate()函数对图像进行旋转,最后使用imshow()函数显示旋转后的图像。
粗糙度函数
粗糙度函数是一种用于描述物体表面粗糙程度的数学函数。它通常用来衡量表面的不规则 度和不光滑度,
1. 高度函数(Height Function):描述表面高度随空间位置的变化。常见的高度函数有 高斯函数、正弦函数等。
2. 自相关函数(Autocorrelation Function):描述表面起伏之间的相关性。它可以通过 计算表面高度在不同位置之间的相关系数来确定。
这些粗糙度函数可以用于表征不同类型的表面,如金属表面、岩石表面、纸张表面等。通 过对粗糙度函数的分析,可以获得有关表面粗糙度的重要信息,对于材料表面的设计和质量 控制具有重要意义。
粗糙度函数
3. 功率谱密度函数(Power Spectral Density Function):描述表面在不同空间频率上 的能量分布。它可以通过对表面高度进行傅里叶变换来计算。
4. 纹理函数(Texture Function):描述表面的纹理特征,如纹理的方向、大小和形状等 。常见的纹理函数有方向梯度直方图(Orientation Gradient Histogram)和局部二值模式 (Local Binary Patterns)等。
尺度函数与小波函数
尺度函数与小波函数尺度函数与小波函数|字号订阅如题,我想问问尺度因子a和尺度函数一样吗?如果不一样那他们之间有什么联系呢?非常感谢不一样,尺度因子只是个尺度函数中的系数;尺度函数对应图像二维小波变换中的近似子带、小波函数对应细节子带。
如果尺度函数为φ(2^a*x-i),则尺度因子a越大尺度函数生成的矢量空间越大,波形越小。
尺度函数与小波函数对于多分辨率而言,尺度函数与小波函数共同构造了信号的分解。
这里尺度函数可以由低通滤波器构造,而小波函数则由高通滤波器实现。
这样的滤波器组就构成了分解的框架。
而同时我们可以看到,低通滤波器的尺度函数可以作为下一级的小波函数和尺度函数的母函数。
说明白些,其实尺度函数表征了信号的低频特征,小波函数才是真正逼近高频的基。
利用尺度函数可以构造出小波函数。
同时我们也知道,由于下抽样后小波函数失去了平移不变性。
这同傅立叶变换相同,当在时域中的信号f=x(t)进行抽样成为f=x(2t),那么在时间上的平移就不是线性的了。
不具有平移不变性所以我们对信号进行平移时就会舍弃了一些信号的性质,不能充分利用信号信息。
而解决的办法就是多孔小波。
采用多孔小波我们不再每次滤波后对信号进行下抽样。
不过同时我们又不得不面对冗余的问题,因为实际上通过滤波器以后信号被展宽了两倍。
这对于压缩来说是不利的。
所以多孔要解决冗余与平移不变性的问题,这两个看起来是矛盾的,不过我们可以这样思考:就是可以多分辨变换完成之后再抽取。
这样一来问题就不那么复杂了。
小波函数与尺度函数这个问题不好说,简单的说你得从小波的多分辨率分析开始理解,多分辨率分析又得从映射来理解,映射又得从向量的投影来理解,所以我就从向量的投影来说:假设是在三维空间里表达一个向量,我们需要建立一个三维的坐标系,只要坐标系建立我们就可以用三个点(x,y,z)来简单的表示一个向量,同样的在一个信号我们设为f(t),要想表示它,我们可以用一个个正交的简单函数来构建坐标系,然后将f(t),映射与这些简单的正交函数上,产生一个系数,这些系数我们就可以等同于(x,y,z),只是由于它的维数是超过3维的所以你不好想象,总之就是利用相互正交的简单函数,构建一个表达信号的空间“坐标系”,然后就可以用这些系数和正交函数来表示f(t),借就是小波的核心思想,在小波分析中这个构建坐标系的函数,就是小波函数,但是在小波函数来表示一个信号的时候,它其实是将信号映射在了时频平面内的,这里面就有一个问题,在实现过程中需要对需要一个频域的底座和平台,来让信号f(t)与之做映射后是在一定的频率分辨率上进行的,这个起到底座的函数就是尺度函数,在尺度函数的平台下对频率的分析,或者说对信号的f(t)的表达就是在小波函数的作用了。
abaqus尺寸优化
Abaqus中优化有拓扑优化、形状优化和尺寸优化。
(本文尺寸优化只用于abaqus6.13版本以上(包括6.13版本),因为在6.13版本abaqus才加入尺寸优化这个模块)前两种优化目前可以参考江丙云的那本书书中对前两种优化讲的很详细。
而尺寸优化目前所有abaqus书籍中都没有写关于尺寸优化的内容,但是在6.13版本以上的abaqus官方英文帮助手册里有尺寸优化的相关理论,英文好的可以自学,很简单,在帮助手册中只有两个尺寸优化的例子,一个是控制臂,另一个是车门,如下面两张图所示,你们可以自己在帮助手册里找到这两个例子的inp文件,下载下来自己在abaqus中分析一下。
尺寸优化只对壳单元进行优化,而其他单元例如实体单元会被忽视掉不优化,尺寸优化就是变化壳单元的厚度。
下图是自带的两个例子图(1)控制臂图(2)车门下面是尺寸优化的流程1.创建尺寸优化job (即点击sizing optimization,各选项参数参考《Abaqus中Topology和Shape 优化指南》说明)2.创建设计响应(设计响应就是接下来的目标函数和约束条件需要用到的所有变量都需要在这里进行创建,这些创建好的设计响应全都是用于接下来的目标函数和约束条件)3创建目标函数(选择2中的某个响应作为目标函数,注意目标函数不是随意定的,是有限制的4.创建约束条件(选择2中的某些响应作为约束,同样不是所有对象都能作为约束,参考江丙云的书中优化模块)5.创建尺寸约束(这里是最重要的地方,thickness control 是用于定义优化区域的壳单元厚度变化范围,例如定义set-1集合的壳单元厚度为1-3mm,若模型中有多个优化区域就需要分别使用thickness control功能对不同优化区域定义壳的厚度;下面的那个cluster area 功能是让优化区域优化后厚度保持一致,例如例如对set-2区域定义cluster area ,假设它原先厚度为3mm,优化后厚度为1mm,那么整个set-,2区域优化后所有单元的厚度都是1mm,若不设置cluster area 则该区域的单元厚度是不相同的,可能有的单元1mm,有的单元是2mm或者其他厚度,而实际中我们都希望某块板的厚度优化后,厚度保持一致,这样好加工,所以这个功能的价值就体现在这里,这个功能非常重要。
窗函数选择及六种窗函数
4.4窗函数的选择如果在测试中可以保证不会有泄露的发生,则不需要用任何的窗函数(在软件中可选择uniform)。
但是如同刚刚讨论的那样,这种情况只是发生在时间足够长的瞬态捕捉和一帧数据中正好包含信号整周期的情况。
如果测试信号有多个频率分量,频谱表现的十分复杂,且测试的目的更多关注频率点而非能量的大小。
在这种情况下,需要选择一个主畔够窄的窗函数,汉宁窗是一个很好的选择。
如果测试的目的更多的关注某周期信号频率点的能量值,比如,更关心其EUpeak,EUpeak-peak,EUrms或者EUrms2,那么其幅度的准确性则更加的重要,可以选择一个主畔稍宽的窗,flattop窗在这样的情况下经常被使用。
对冲击实验的数据进行分析时,因为在数据帧开始段的一些重要信息会被一般的窗函数所衰减,因此可以使用force/exponential窗。
Force窗一移去了数据帧末端的噪声,对激励信号有用。
而exponential窗则确保响应信号在末端的振动衰减为零值。
如果被测信号是随机或者未知的,选择汉宁窗clf;Nf=512; %窗函数复数频率特性的数据点数Nwin=20; %窗函数数据长度figure(1)for ii=1:4switch iicase 1w=boxcar(Nwin); %矩形窗stext='矩形窗函数幅频';case 2w=hanning(Nwin); %汉宁窗stext='hanning窗函数幅频';case 3w=hamming(Nwin); %海明窗stext='hamming窗函数幅频';case 4w=triang(Nwin); %三角窗stext='triang窗函数幅频 ';end[y,f]=freqz(w,1,Nf); %求解窗函数的幅频特性mag=abs(y); %求得窗函数幅频特性posplot=['2,2,' int2str(ii)];subplot(posplot);plot(f/pi,20* log10(mag/max(mag))); %绘制窗函数的幅频特性xlabel('归一化频率');ylabel('振幅/dB');title(stext);grid on;end。
三维曲面的w-m函数
三维曲面的w-m函数是一个用于描述三维曲面形状的函数。
这个函数通常由一系列参数定义,这些参数可以控制曲面的形状、大小和方向。
在三维曲面的w-m函数中,通常使用以下参数:
1. 高度函数:用于描述曲面在z轴方向上的变化。
2. 宽度函数:用于描述曲面在x轴和y轴方向上的变化。
3. 角度函数:用于描述曲面在各个方向上的旋转。
通过调整这些参数,可以生成各种不同形状的三维曲面。
例如,通过调整高度函数,可以生成不同高度的曲面;通过调整宽度函数,可以生成不同宽度的曲面;通过调整角度函数,可以生成不同旋转角度的曲面。
需要注意的是,三维曲面的w-m函数的具体形式可能因不同的应用场景而有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的函数形式和参数。
2.2.10 尺寸函数[共2页]
63网格基础与操作 第 2 章设定域类型的具体操作如下。
(1)设定操作类型。
Add 表示添加新的域;Modify 表示对已有的域进行修改;Delete 表示删除已经存在的域;Delete all 表示删除所有存在的域。
(2)激活Name 选项,输入字符,设定域的名字。
(3)选择域类型(FLUID 或SOLID )。
(4)选择对应的实体。
(5)单击Apply 按钮,完成操作之后,继续前面的操作以设定新域或关闭设置面板。
2.2.10 尺寸函数尺寸函数和前面介绍的边界层都是GAMBIT 提供的网格控制工具。
尺寸函数可以从源或原点开始,在特定的几何区域内平稳地控制网格尺寸。
当流动物理模型、弯曲几何体以及有间隙的模型需要高质量的网格时,尺寸函数也可以用来光滑转换网格。
尺寸函数可以和边界层结合使用,从而实现对网格大小及分布的控制,其效果如图2-119所示。
利用尺寸函数在曲率较大处生成质量更高的网格利用尺寸函数在间隙较小处生成质量更高的网格图2-119 利用尺寸函数生成质量较高的网格1.设定尺寸函数尺寸函数控制一个包括线、面、体的空间区域的网格分布,与控制线上的网格分布类似。
单击,弹出尺寸函数设置面板,如图2-120所示。
(1)局部网格尺寸函数控制。
设定局部网格尺寸函数控制时,首先要设置尺寸函数类型、来源实体、附属体和尺寸参数,其中尺寸函数类型直接决定了网格生成的标准。
GAMBIT 提供了4种尺寸控制类型来控制4种区域。
固定点。
源的固定区域,需设置初始尺寸、邻近源实体的网格尺寸、增长比率、两个邻近网格的大小比例、尺寸限制以及附属物上所允许的最大网格尺寸。
曲率。
高度弯曲的表面附近的区域,需设置曲角度、两个邻近的网格元素表面的点被允许的最大角度、增长比率和尺寸限制,类似于固定点。
近似。
离对象指定距离的区域,在大模型中会比较缓慢。
如果使用不当,则会导致尺寸急剧改变;近似迫近函数指定在平面间隔(3D )和边缘间隔(2D )中的单元数。
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Tutorial:Introduction to Size FunctionsPurposeThe purpose of this tutorial is to introduce you to the use of size functions to control the size of mesh intervals for edges and mesh elements for faces and volumes.Based on their application,there are four types of size functions:fixed,curvature,proximity and meshed.This tutorial shows you how to use these size function types to refine a mesh in regions surrounding a specified entity and how to combine boundary layers and size functions for better mesh quality.PrerequisitesThis tutorial assumes that you are familiar with the GAMBIT interface and have a basic understanding of geometry creation and size functions.If you have not used size functions before,you can refer to Section5.2:Size Functions,in the GAMBIT Modeling Guide(http://www.fl/gambit2/doc/doc f.htm).Problem DescriptionYou will create a rectangular face,an elliptical cylindrical volume and a brick geometry and mesh them using the Fixed,Curvature,and Proximity size functions,respectively.Using a journalfile,you will then create and partially premesh2-D and3-D geometry.You will then use the meshed size function to grow the full mesh from the premeshed sections of the geometry.To create a size function,you need to define the Source and Attachment entities and param-eters such as,Growth rate,Size limit,Start size,Angle,and Cells/gap.The Growth rate and Size limit parameters are common to the four size functions.The additional parameter specific to three size functions,which is the initialization parameter used to create mesh on the source entities,is listed below:Type of Size Function Parameter Specific to the FunctionFixed Start sizeCurvature AngleProximity Cells/gapThe meshed size function does not require an initialization parameter,since we are starting from an existing mesh at the source entities.Introduction to Size FunctionsYou can specify more than one size function on any face or volume.Size functions can be used with hexahedral,tetrahedral or hybrid volume meshes and quadilateral or triangular face meshes.Since,you can control the number of elements in mapped or submapped meshes using edge grading,size functions are used in more complex geometries where tetrahedral or Cooper meshing schemes are required.Fixed Size FunctionThe Fixed size function is used to control the maximum mesh-element edge lengths in a model.Step1:Geometry1.Start GAMBIT with the identifier pipe.2.Create a rectangle with the following dimensions:Width Height10103.Create a circle with a value of Radius as1.4.Subtract the circle from the square.(a)In the Subtract Real Faces form,select face.1and face.2for Face and Subtract Facesrespectively.(b)Retain the default values of the other parameters and click Apply.5.Make two copies of the face and translate it.(a)In the Move/Copy Faces form,select face.1for Faces.(b)Select Copy and set the number of copies to2.(c)Under Global,set the value of x:to12.(d)Retain the default values of the other parameters and click Apply.Step2:Mesh the First Face1.Mesh the inner circular loop on thefirst face.(a)In the Mesh Edges form,for Edges,select the edge corresponding to the innercircular loop.(b)Set the Interval size to0.2and click Apply.2.Mesh thefirst face(see Figure1).(a)In the Mesh Faces form,select face.1for Faces and Tri for Elements:.(b)Retain the default values for the other parameters and click Apply.Introduction to Size FunctionsFigure1:Mesh on face.1Step3:Mesh the Second Face Using the Fixed Size Function1.Define afixed type function(fix1)on the second face(face.2).(a)On the Entities:Source:option button,select Edges and select the edge corre-sponding to the inner circular loop.(b)On the Entities:Attachment:option button,select the second face(face.2).(c)Set the values for the remaining parameters as follows:Start size Growth rate Size limit Label0.2 1.50.5fix12.Initialize the size function.(a)In the View Size Function form,selectfix1for S.Function and click Initialize.Note:The Iso-value:ranges from0.2to0.5.You can move the slider bar to examine the extent of the size function.The size function will not encompass the entireface.In the region excluded by the isovalues from0.2to0.5,the elements willhave a constant size of0.5.3.Mesh the second face.(a)Select face.2for Faces and Tri for Elements:.(b)Click Apply.The mesh obtained is muchfiner than the mesh on thefirst face because the valueof Size limit was specified as0.5.Introduction to Size Functions4.Delete the mesh on the second face.You will now adjust the size function parameters to get a coarser mesh on the secondface.5.Modify the size function(fix1)on the second face.(a)Change the value of Size limit to1and retain the default values of the otherparameters.6.Reinitialize the size function.Note:The Iso-value:now ranges from0.2to1.You can move the slider bar to examine the extent of the size function.The size function will not encompass theentire face.In the region excluded by the isovalues from0.2to1,the elementswill have a constant size of1.7.Remesh the second face(see Figure2).With the modified size function,you get a coarser mesh on the second face.Figure2:Mesh on face.2Step4:Mesh the Third Face Using the Fixed Size Function1.Define afixed type function(fix2)on the third face.(a)Set the Source:to the edge corresponding to the inner circular loop.(b)Set the Attachment:to face.3.(c)Set the values for the remaining parameters as follows:Start size Growth rate Size limit Label0.2 1.21fix2Introduction to Size Functions2.Initialize the size function.(a)In the View Size Function form,selectfix2for S.Function and click Initialize.Note:The Iso-value:ranges from0.2to1.You can move the slider bar to examine the extent of the size function.The size function will encompass the entire face.In the region excluded by the isovalues from0.2to1,the elements will have aconstant size of1.3.Mesh the third face with Tri elements.Figure3:Mesh on face.3You can compare the meshes shown in Figures1,2,and3.All the three meshes have the same mesh sizes on the edges,but the meshes created using a size function have a prescribed growth rate that results in fewer elements.Introduction to Size FunctionsCurvature Size FunctionThe Curvature size function controls the angles between the normals for adjacent mesh ele-ments and is useful when the model contains highly curved surfaces.Step1:Geometry1.Delete the previously created faces(face.1,face.2,and face.3).2.Create an elliptical cylinder with the following parameters:Height Radius1Radius2Axis Location1025Centered Z3.Make two copies of the elliptical cylinder and translate them.(a)In the Move/Copy Volumes form,select volume.1for Volumes and set the numberof copies to2.(b)Under Global,set the value of y:to12and x:and z:to0.(c)Retain the default values of the other parameters and click Apply.Step2:Mesh the First Volume1.In the Mesh Volumes form,select volume.1for Volumes and Tet/Hybrid for Elements:.2.Set the Interval size to2and click Apply.Figure4:Mesh on volume.1The mesh poorly represents the model in the regions where the edges are highly curvedand the surfaces are non planar.Introduction to Size Functions Step3:Mesh the Second Volume Using the Curvature Size Function1.Define a curvature type function(curv1).(a)Select Curvature for Type:.(b)On the Entities:Source:option button,select Faces and select the lateral face ofvolume.2.(c)On the Entities:Attachment:option button,select Volumes and select the volumeas volume.2.(d)Set the values for the remaining parameters as follows:Angle Growth rate Size limit Label40 1.22curv12.Mesh the second volume(volume.2)using tetrahedral elements.Figure5:Mesh on volume.2Now,the mesh is a much better approximation of the model where the regions are highly curved.Introduction to Size FunctionsStep4:Mesh the Third Volume Using the Curvature Size Function1.Define a curvature type function(curv2)on the third volume(volume.3).(a)Set the Source:to the lateral face of volume.3and the Attachment:to volume.3.(b)Change the value of Angle to20,and refer to the definition of curv1for values ofthe other parameters.2.Mesh the third volume(volume.3)using tetrahedral elements.Figure6:Mesh on volume.3pare the meshes for the second and third volume(see Figure7).The value of the angle determines the maximum angle between the normal vectors to adjacent mesh elements.Thus,a smaller angle(20degrees)will produce a better approximation toa curved edge than a larger angle(40degrees).Introduction to Size FunctionsFigure7:Magnified View of the Curved Edges of volume.3and volume.2Introduction to Size FunctionsProximity Size FunctionThe Proximity size function controls the number of mesh elements in faces between two geometric entities and is useful when there are small gaps in the model.Step1:Geometry1.Delete the previously created volumes(volume.1,volume.2and volume.3).2.Create a brick with the following dimensions:Width Depth Height Direction555Centered3.Create a thinner brick with the following dimensions:Width Depth Height Direction0.255Centered4.Move the thinner brick.(a)In the Move/Copy Volumes form,select volume.2or Volumes,and under Global,setthe values of x:to2,y:to0,and z:to2.5.5.Subtract the thinner brick from the larger brick.(a)In the Subtract Real Volumes form,select volume.1for Volume and volume.2forSubtract Volumes and click Apply.Figure8:Subtracted Volume(volume.1)There is a thin rectangular face(face.11)and a small gap of0.4width within thevolume bounded by the faces,face.13and face.1.6.Make a copy of the volume and translate it.(a)In the Move/Copy Volumes form,select volume.1for Volumes and set the numberof copies to1.(b)Under Global,set the value of x:to6,and y:and z:to0.(c)Retain the default values of the other parameters and click Apply.Step2:Mesh the First Volume Using Proximity Size Function1.Define a proximity type function(prox1)on thefirst volume(volume.1).(a)Select Proximity for Type:.(b)On the Entities:Source:option button,select Faces and select the thin rectangularface(face.11)of volume.1.(c)On the Entities:Attachment:option button,select Volumes and select the volumeas volume.1.(d)Set the values for the remaining parameters as follows:Cells/gap Growth rate Size limit Label3 1.31prox12.Mesh volume.1using tetrahedral elements.Figure9:Mesh on volume.1Figure10:Magnified View of Mesh on volume.1There are3elements in the thin rectangular face(face.11),however there is only one element in the thin gap bounded by the faces,face.13and face.1.Step3:Mesh the Second Volume Using Proximity Size Function1.Define a proximity function(prox2)on the second volume.(a)Set the Source:to the three faces(face.17,face.16,and face.25)of volume.2.(b)Set the Attachment:to volume.2,and refer to the definition of prox1for values ofthe other parameters.2.Mesh volume.2using tetrahedral elements.Now,there are3elements in the thin rectangular face(face.17)and three elements in the thin gap bounded by the faces,face.16,and face.25(see Figure12).Figure11:Mesh on volume.2Figure12:Magnified View of Mesh on volume.2Meshed Size FunctionThe meshed size function is used to grow mesh from source entities,which have been premeshed.This size function can be used for growing a graded surface mesh from pre-meshed edges or graded volume meshes from premeshed faces.You will need the journal file,meshed-sf-prep.jou for this section.Step1:Geometry and Premeshing using a Journal File1.Start GAMBIT with the identifier meshed-sf.2.In the File menu,select Run Journal....3.In the Run Journal form,select the Edit/Run mode.4.Click Browse...and navigate to the directory containing the journalfile meshed-sf-prep.jou.5.Select thefile meshed-sf-prep.jou and click Accept.6.In the Edit/Run Journal form,right-click the mouse and choose Select All in the drop-down menu.7.Click Step repeatedly to execute the commands in the journalfile one after another. Note:Observe the sequence of events on the screen from geometry creation to meshing ofedges and face.You may need to click the button to view all geometry.Step2:Mesh the First Face Using a Meshed Size Function1.Create a meshed size function with source as the edges and attachment entity asface.1.(a)Select Meshed as Type:.(b)On the Entities:Source:option button,select Edges and select all four premeshededges of thefirst face.(c)On the Entities:Attachment:option button,select thefirst face(face.1).(d)Set the values of the parameters as follows:Growth Rate Size Limit Label1.12meshed12.Mesh the face with quadrilaterals using the quad pave scheme.Figure13:Face Meshed Using Quad Pave SchemeIt can be observed that the mesh grows into the face from the edge meshes(Figure13).The face mesh can be made smoother orfiner by adjusting the growth rate and the size limit.This is useful for meshing complex faces containing edge meshes with different grading and spacing.Step3:Mesh the Volume Using a Meshed Size Function3.Create a meshed size function with source as the meshed face and attachment entityas volume.(a)Select Meshed as Type:.(b)On the Entities:Source:option button,select the Faces and select the premeshedface of the volume.(c)On the Entities:Attachment:option button,select Volume and select the volume(volume.1).(d)Set the values of the parameters as follows:Growth Rate Size Limit Label1.24meshed24.Mesh the volume with a Tet/Hybrid mesh using the Tgrid meshing scheme.Figure14:Cross-Sectional View of Mesh Along Length of the Volume It can be observed that the mesh grows from the premeshed face into the volume(Fig-ure14).The mesh can be changed by changing the growth rate and the size limit.This is useful in ensuring a smooth transition in mesh between different sections of a larger geometry or in growing a volume mesh from premeshed complex surfaces.In addition, the meshed sizing function can be used for creating a volume mesh grown from the end-capping surface of a prismatic boundary layer grown from surface meshes.Combining the Size Function and Boundary LayerSizing functions can also be combined with boundary layers.In the following example,the volume contains an interior void and the boundary layer must be attached to all the interior faces of this void.In this case,the internal continuity must be turned on.Step1:Geometry1.Delete the previously created volumes(volume.1and volume.2).2.Create a brick with the following dimensions:Width Depth Height Direction141414Centered3.Create an elliptical cylinder with the following parameters:Height Radius1Radius2Axis Location513Centered Z4.Subtract the cylinder from the brick.5.Make two copies of the subtracted volume and translate it.(a)Under Global,set the value of x:to16and y:and z:to0.Step2:Mesh the First Volume Using Size Functions1.Define a curvature type function curvbl1on thefirst volume(volume.1).(a)Select Curvature for Type:.(b)On the Entities:Source:option button,select Faces and select the lateral face ofthe cylinder.(c)On the Entities:Attachment:option button,select Volumes and select the volumeas volume.1.(d)Set the values for the remaining parameters as follows:Angle Growth rate Size limit Label30 1.31curvbl12.Mesh the volume using tetrahedral elements.3.Examine the mesh(see Figure15).(a)Set the Display Type:to Plane and select the tetrahedral3D Element.Figure15:Slice of the Mesh in the z directionStep3:Mesh the Second Volume Using Size Functions and Boundary Layer1.Define a curvature type function(curvbl2)on the second volume using the definitionfor curvbl1.2.Create a boundary layer for volume.2using the Uniform algorithm.(a)Set the values of the following parameters:First row Growth factor Rows0.2 1.23(b)Turn on Internal continuity.(c)Define the three faces(face.16,face.17,and face.18)of the cylinder as the At-tachment:.(d)Retain the default values for the other parameters and click Apply.3.Mesh the volume using tetrahedral elements.4.Examine the mesh.(a)Set the Display Type:to Plane and select the wedge3D Element.(b)Slide the slider bar in the Z direction(see Figure16).As you have used the uniform based boundary layer,you will see that the heightof thefirst layer of prism elements is constant.Figure16:Magnified View of the Prism Elements in the Boundary Layer(c)Select the tetrahedral3D Element and examine the growth of the elements out-wards from the interior void(see Figure17).Figure17:Slice of the mesh in the z directionStep4:Mesh the Third Volume Using Size Functions and Boundary Layer1.Define a curvature type function(curvbl3)on the third volume using the definition forcurvbl1.2.Create a boundary layer for volume.3using the Aspect ratio based algorithm.(a)Set the values of the following parameters:First percent Growth factor Rows30 1.23(b)Turn on Internal continuity.(c)Define the three faces(face.25,face.26,and face.27)of the cylinder as the At-tachment:.3.Mesh the volume using tetrahedral elements.4.Examine the mesh.(a)Set the Display Type:to Plane and select the wedge3D Element.(b)Slide the slider bar in the Z direction(see Figure18).Figure18:Magnified View of the Prism Elements in the Boundary LayerAs you have used the aspect ratio based boundary layer,you will see that theheight of thefirst layer of prism elements is not constant.Introduction to Size Functions(c)Select the tetrahedral3D Element and examine the growth of the elements out-wards from the interior void(see Figure19).Figure19:Slice of the Mesh in the z directionc Fluent Inc.June3,200521。