如何通過(guò)組合沿方位角方向的切面來(lái)創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)

COMSOL Multiphysics? 軟件提供了各種強(qiáng)大又靈活的工具選項(xiàng)，方便用戶(hù)將仿真結(jié)果創(chuàng)建成動(dòng)畫(huà)。在本文中，我們將探索在三維模型中，如何通過(guò)組合沿方位角方向的切面來(lái)創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)。

沿方位角方向創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)

在很多物理場(chǎng)景中，實(shí)體對(duì)象周?chē)膱?chǎng)變量會(huì)發(fā)生顯著變化。我們以橢球體周?chē)穆暽⑸浣虒W(xué)模型為例，其中聲壓場(chǎng)是方位角方向的函數(shù)。遇到此類(lèi)情況時(shí)，你或許希望沿方位角方向來(lái)繪制求解結(jié)果（如下圖所示）。

示意圖展示了方位角 θ1 和 θ2 處的切面。

今天，我們將重溫如何在指定的方位角上繪制因變量，并將各種方位角對(duì)應(yīng)的結(jié)果切面圖進(jìn)行組合，從而創(chuàng)建出動(dòng)畫(huà)。

如何在 COMSOL Multiphysics? 中創(chuàng)建切面圖和動(dòng)畫(huà)

你可以利用組合切面圖的方式來(lái)創(chuàng)建沿方位角的動(dòng)畫(huà)，分為三個(gè)具體步驟：

第一步：定義 θ

首先，添加表示方位角的參數(shù) theta。右鍵單擊結(jié)果節(jié)點(diǎn)，然后選擇參數(shù)并定義 theta。

在結(jié)果節(jié)點(diǎn)下的 參數(shù)表格中定義 theta。

第二步：添加參數(shù)化表面

接下來(lái)，添加參數(shù)化表面數(shù)據(jù)集，方便在特定的方位角 theta 上創(chuàng)建切面。然后在結(jié)果節(jié)點(diǎn)下，右鍵單擊數(shù)據(jù)集，并從子菜單更多數(shù)據(jù)集中選定參數(shù)化表面。

在參數(shù)化表面的設(shè)置窗口中，Study 1/Solution 1(2) 可用作數(shù)據(jù)集，結(jié)果參數(shù) theta 則用于定義 x、y 和 z 軸方向的表達(dá)式。需要注意的是，Study1/Solution1 (2) 不包含完美匹配層（PML）中的解。非 PML 域來(lái)說(shuō)，Study1/Solution1 (1) 和 Study1/Solution1 (2) 完全相同。

參數(shù)化表面數(shù)據(jù)集的設(shè)置。

需要注意的是，對(duì)于其他類(lèi)型的參數(shù)化表面，你可以在表面參數(shù) s1 和 s2 中輸入任何數(shù)學(xué)表達(dá)式。

下方截圖顯示了用于在參數(shù)化表面上繪制總聲壓場(chǎng)的設(shè)置。

用于在參數(shù)化表面上繪制總聲壓場(chǎng)的設(shè)置。

下方展示了指定方位角上的總聲壓場(chǎng)圖。在結(jié)果欄的參數(shù)表格中，你可以輕松修改 theta 值，從而在不同的方位角切面上繪制出結(jié)果。

繪制在參數(shù)化表面上的總聲壓場(chǎng)。

第三步：生成動(dòng)畫(huà)

最后，將不同（利用 theta 定義的）方位角方向上的解組合起來(lái)，由此生成動(dòng)畫(huà)。為此，右鍵單擊結(jié)果節(jié)點(diǎn)下的輸出節(jié)點(diǎn)，然后選定動(dòng)畫(huà)，即可添加動(dòng)畫(huà)節(jié)點(diǎn)。

在動(dòng)畫(huà)的設(shè)置窗口中，選擇總場(chǎng)參數(shù)化表面作為主題，它表示特定的 theta 值所對(duì)應(yīng)的繪圖。

現(xiàn)在，將序列類(lèi)型改為結(jié)果參數(shù)，theta 的參數(shù)范圍在 0~360 之間，如下圖所示。

用于修改方位角（theta）的動(dòng)畫(huà)設(shè)置。

完成以上設(shè)置后，在“圖形工具欄”點(diǎn)擊播放按鈕，即可在圖形窗口中查看生成的動(dòng)畫(huà)。動(dòng)畫(huà)如下所示（動(dòng)畫(huà)改進(jìn)了視圖并添加了標(biāo)注，上文未提及）。更多細(xì)節(jié)請(qǐng)參考 COMSOL 博客中關(guān)于標(biāo)注圖在二維和三維繪圖組中的運(yùn)用的文章。

動(dòng)畫(huà)展示了方位角方向上的總聲壓變化。

這個(gè)操作過(guò)程可以擴(kuò)展到任意三維模型中。下方的鋰離子電池熱建模教學(xué)模型動(dòng)畫(huà)采用了相同的方法。

動(dòng)畫(huà)演示了鋰離子電池中方位角方向的溫度變化。

總結(jié)

COMSOL Multiphysics 軟件提供了各種支持創(chuàng)建自定義動(dòng)畫(huà)的后處理工具。本文概述了一種通過(guò)組合沿方位角方向的切面來(lái)制作動(dòng)畫(huà)的簡(jiǎn)單方法。之前關(guān)于通過(guò)組合平行切面來(lái)生成動(dòng)畫(huà)的文章也介紹了相似的做法。將來(lái)我們會(huì)繼續(xù)探索更多與自定義動(dòng)畫(huà)相關(guān)的選項(xiàng)，敬請(qǐng)期待！